기체 상태 방정식(Clapeyron 방정식)

NS 클라페론 방정식, 또한 ~으로 알려진 완전 기체 상태 방정식 또는 아직 일반 기체 방정식, 파리 과학자 Benoit Paul Emile Clapeyron(1799-1864)이 만든 은 다음과 같습니다.

을위한. V = n. NS. NS

그렇게 되기:

p = 가스 압력;

V = 기체 부피;

n = 기체에 있는 물질의 양(몰);

T = 켈빈 척도로 측정한 가스 온도;

R = 완전 기체의 보편적 상수.

그러나 어떻게 이 방정식에 도달했습니까?

글에 잘 일반 기체 방정식, 기체의 고정 질량이 압력, 부피 및 온도의 세 가지 기본 양으로 변환될 때 아래 관계는 일정하게 유지됨을 보여줍니다.

~을위한초기의. V초기의 = ~을위한결정적인. V결정적인
NS초기의 NS결정적인

또는

을위한. V = 상수
NS

그러나 이 상수는 기체에 있는 물질의 양에 비례하므로 다음을 얻습니다.

을위한. V = n .상수
NS

다른 구성원에게 온도를 전달하면 다음이 수행됩니다.

을위한. V = n. 일정한. NS

이것은 Clapeyron이 제안한 완전 기체 상태 방정식입니다.

이탈리아 화학자 Amedeo Avogadro(1776-1856) 동일한 온도 및 압력 조건에서 동일한 부피의 모든 기체는 동일한 수의 분자를 갖습니다. 따라서, 1몰 모든 기체는 항상 같은 양의 분자를 가지고 있습니다. 6,0. 1023 (아보가드로의 수). 이것은 의미합니다 1몰 어떤 기체의 기체도 항상 동일한 부피를 차지하며, 압력이 1기압이고 온도가 273K(0°C)인 정상 온도 및 압력 조건(CNTP)에서 다음과 같습니다. 22.4L.

이 데이터를 가지고 위의 방정식에서 상수 값을 알아낼 수 있습니다.

을위한. V = n. 일정한. NS
상수 = 을위한. V
N. NS

상수 = 1기압 22.4리터
1몰 273K

상수 = 0.082 기압 엘. 몰-1. 케이-1

따라서 이 값은 다음과 같이 정의되었습니다. 보편적인 기체 상수 그리고 그것은 또한 문자로 상징되게 되었습니다. NS.

다양한 조건에서 다음을 수행합니다.

R = PV = 760mmHg. 22.4리터 = 62.3mmHg. L/몰. 케이
nT 1 몰. 273.15K

R = PV = 760mmHg. 22 400ml = 62 300mmHg. ㎖/몰. 케이
nT 1 몰. 273.15K

R = PV = 101 325 Pa. 0.0224 m3 = 오후 8,309시3/mol. 케이
nT 1 몰. 273.15K

R = PV = 100,000 Pa. 0.02271 m3 = 오후 8,314시3/mol. 케이
nT 1 몰. 273.15K

그런 다음 모든 유형의 상황에 적용되는 Clapeyron 방정식을 사용하여 이상적인 조건에서 기체와 관련된 문제를 해결할 수 있습니다. 그러나 보편적인 기체 상수 R의 정확한 값을 적용하는 데 사용되는 단위에 주의를 기울여야 한다는 점을 강조하는 것이 중요합니다.

또한, 물질의 양은 다음 공식에 의해 결정될 수 있기 때문에:

n = 파스타 n = 미디엄
몰 질량 M

우리는 Clapeyron 방정식에서 "n"을 대체할 수 있으며 기체의 몰 수 값이 직접 제공되지 않는 경우에 사용할 수 있는 새로운 방정식을 얻을 수 있습니다.

을위한. V = 미디엄 . NS. NS미디엄


제니퍼 포가사
화학과 졸업

원천: 브라질 학교 - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equacao-estado-dos-gases-equacao-clapeyron.htm

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