TEN równanie Clapeyrona, znany również jako doskonałe równanie stanu gazu lub jeszcze ogólne równanie gazu, stworzony przez paryskiego naukowca Benoita Paula Emile Clapeyrona (1799-1864), pokazano poniżej:
dla. V = n. A. T
Będąc tym:
p = ciśnienie gazu;
V = objętość gazu;
n = ilość materii w gazie (w molach);
T = temperatura gazu mierzona w skali Kelvina;
R = uniwersalna stała gazów doskonałych.
Ale jak doszedłeś do tego równania?
dobrze w tekście Ogólne równanie gazu, pokazano, że gdy ustalona masa gazu ulega przemianie w trzy podstawowe wielkości, którymi są ciśnienie, objętość i temperatura, poniższa zależność pozostaje stała:
dlaInicjał. VInicjał = dlaFinał. VFinał
TInicjał TFinał
lub
dla. V = stała
T
Ta stała jest jednak proporcjonalna do ilości materii w gazie, więc mamy:
dla. V = n .stała
T
Przekazując temperaturę drugiemu członkowi mamy:
dla. V = n. stały. T
Jest to równanie stanu dla gazów doskonałych zaproponowane przez Clapeyrona.
Udowodnił to włoski chemik Amedeo Avogadro (1776-1856) równe objętości dowolnych gazów, które są w tych samych warunkach temperatury i ciśnienia, mają tę samą liczbę cząsteczek. Zatem, 1 kret dowolnego gazu ma zawsze taką samą ilość cząsteczek, czyli 6,0. 1023 (liczba Avogadro). To znaczy że 1 kret dowolnego gazu również zawsze zajmuje taką samą objętość, która w normalnych warunkach temperatury i ciśnienia (CNTP), w których ciśnienie wynosi 1 atm, a temperatura 273 K (0°C), jest równa 22,4L.
Mając te dane, możemy obliczyć wartość stałej w powyższym równaniu:
dla. V = n. stały. T
stała = dla. V
n. T
stała = 1 atm. 22,4 litra
1 mol. 273K
stała = 0,082 atm. L. molo-1. K-1
Tak więc wartość ta została zdefiniowana jako uniwersalna stała gazowa a także zaczął być symbolizowany przez literę r.
W różnych warunkach mamy:
R = PV = 760 mmHg. 22,4 litra = 62,3 mmHg. l/mol. K
nT 1 mol. 273,15 tys
R = PV = 760 mmHg. 22 400 ml = 62 300 mmHg. ml/mol. K
nT 1 mol. 273,15 tys
R = PV = 101 325 Pa. 0,0224 m²3 = 8309 pa.m3/mol. K
nT 1 mol. 273,15 tys
R = PV = 100 000 Pa. 0,02271 m²3 = 8314 Pa.m3/mol. K
nT 1 mol. 273,15 tys
Możemy wtedy rozwiązywać problemy dotyczące gazów w idealnych warunkach, korzystając z równania Clapeyrona, które obowiązuje w każdej sytuacji. Należy jednak podkreślić, że należy zwrócić szczególną uwagę na jednostki używane do zastosowania prawidłowej wartości uniwersalnej stałej gazowej R.
Ponadto, ponieważ ilość materii można określić wzorem:
n = makaron → n = m
masa molowa M
możemy podstawić „n” w równaniu Clapeyrona i uzyskać nowe równanie, które można wykorzystać w przypadkach, gdy wartość liczby moli gazu nie jest bezpośrednio podana:
dla. V = m . A. Tm
Jennifer Fogaça
Absolwent chemii
Źródło: Brazylia Szkoła - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equacao-estado-dos-gases-equacao-clapeyron.htm
