כשלמדנו את חוק הגז האידיאלי, ראינו שגזים מורכבים מכמות עצומה של אטומים ומולקולות. מולקולות (או אטומים) אלה נמצאות בתנועה מתמדת ותנועתן תלויה בעצם בחוקי הקינמטיקה. האפיון של חוק הגז האידיאלי ניתן על ידי המשוואה הבאה:
PV = nRT
בביטוי זה בו אנו משתמשים כדי לאפיין גז אידיאלי, אנו משתמשים בכמות הגז המתבטאת בשומות, כלומר במסה המחולקת במסה המולקולרית. על מנת למצוא את המסה הכוללת של כל גז, התואם את מספר (n) שומות המולקולות, נכפיל את המספר הזה במסה הטוחנת של הגז.
בואו נסתכל על דוגמא פשוטה: לשומה אחת של אטומי פחמן יש מסה של 12 גרם: מולקולת המים, מורכב משני אטומי מימן ואחד מחמצן, יש לו מסה מולקולרית M = (2 x 1) + 16 = 18 g / mol.
אנו יכולים לבטא את חוק הגז האידיאלי כפונקציה של צפיפות. באופן זה, אנו יכולים לחשב את וריאציית הצפיפות של גז כאשר הלחץ או הטמפרטורה משתנים, מבלי לדאוג לנפח. על פי משוואת חוק הגז לעיל, אנו יכולים לכתוב אותה מחדש באופן הבא:
במשוואה לעיל, נציין כי n / V הוא מספר המולים של אטומים או מולקולות ליחידת נפח. לכן, כדי למצוא את הצפיפות, אנו פשוט מכפילים n / V במסה המולקולרית M של הגז המדובר. לכן, הכפלת שני צידי המשוואה במסה הטוחנת של הגז, נקבל:
מה שאומר שהצפיפות המוחלטת של גז פרופורציונלית ישירה למסה המולקולרית והלחץ ביחס הפוך לטמפרטורה.
זכור אם:
1 מול = 6.02 x 1023 מולקולות
המסה המולקולרית היא המסה של מולקולה אחת
שומה אחת של גז ב- CNTP * (0ºC 1atm) תופסת 22.4 ליטר.
* CNTP - תנאי טמפרטורה ולחץ תקינים
מאת דומיטיאנו מארקס
בוגר פיזיקה
צוות בית הספר בברזיל
מָקוֹר: בית ספר ברזיל - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-densidade-lei-dos-gases-ideais.htm