NS สมการ clapeyronหรือที่เรียกว่า สมการสถานะก๊าซสมบูรณ์ หรือยัง สมการก๊าซทั่วไปสร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวปารีส Benoit Paul Emile Clapeyron (1799-1864) ดังแสดงด้านล่าง:
สำหรับ. วี = น. NS. NS
เป็นว่า:
p = แรงดันแก๊ส
V = ปริมาณก๊าซ;
n = ปริมาณของสสารในแก๊ส (เป็นโมล);
T = อุณหภูมิของแก๊ส วัดจากมาตราส่วนเคลวิน
R = ค่าคงที่สากลของก๊าซสมบูรณ์
แต่คุณมาที่สมการนี้ได้อย่างไร?
ได้ดีในข้อความ สมการก๊าซทั่วไป, แสดงให้เห็นว่าเมื่อมวลคงที่ของก๊าซผ่านการแปลงสภาพเป็นปริมาณพื้นฐานสามปริมาณ ได้แก่ ความดัน ปริมาตร และอุณหภูมิ ความสัมพันธ์ด้านล่างจะคงที่:
สำหรับอักษรย่อ. วีอักษรย่อ = สำหรับสุดท้าย. วีสุดท้าย
NSอักษรย่อ NSสุดท้าย
หรือ
สำหรับ. วี = ค่าคงที่
NS
อย่างไรก็ตาม ค่าคงที่นี้เป็นสัดส่วนกับปริมาณของสสารในแก๊ส ดังนั้นเราจึงมี:
สำหรับ. วี = n .constant
NS
ผ่านอุณหภูมิไปยังสมาชิกอื่น เรามี:
สำหรับ. วี = น. คงที่. NS
นี่คือสมการสถานะสำหรับก๊าซสมบูรณ์ที่เสนอโดย Clapeyron
นักเคมีชาวอิตาลี Amedeo Avogadro (1776-1856) พิสูจน์ว่า ปริมาตรของก๊าซใด ๆ ที่มีอุณหภูมิและความดันเท่ากันจะมีจำนวนโมเลกุลเท่ากัน ดังนั้น, 1 โมล ของก๊าซใด ๆ จะมีปริมาณโมเลกุลเท่ากันเสมอ ซึ่งก็คือ
6,0. 1023 (จำนวนอโวกาโดร). หมายความว่า 1 โมล ของก๊าซใด ๆ ก็จะมีปริมาตรเท่ากันเสมอ ซึ่งในสภาวะปกติของอุณหภูมิและความดัน (CNTP) ซึ่งความดันจะเท่ากับ 1 atm และอุณหภูมิ 273 K (0 °C) จะเท่ากับ 22.4L.ด้วยข้อมูลนี้ เราสามารถหาค่าคงที่ในสมการข้างต้นได้:
สำหรับ. วี = น. คงที่. NS
ค่าคงที่ = สำหรับ. วี
NS. NS
ค่าคงที่ = 1 ตู้เอทีเอ็ม 22.4 ลิตร
1 โมล 273K
ค่าคงที่ = 0.082 ตู้เอทีเอ็ม ล. โมล-1. K-1
ดังนั้นค่านี้จึงถูกกำหนดเป็น ค่าคงที่แก๊สสากล และมันก็กลายเป็นสัญลักษณ์ด้วยตัวอักษร NS.
ภายใต้เงื่อนไขที่แตกต่างกัน เรามี:
ร = PV = 760 มม.ปรอท 22.4 ลิตร = 62.3 มม.ปรอท ลิตร/โมล K
nT 1 โมล 273.15K
ร = PV = 760 มม.ปรอท 22 400 มล = 62 300 มม.ปรอท มล./โมล K
nT 1 โมล 273.15K
ร = PV = 101 325 Pa. 0.0224 m3 = 8,309 ปาม3/mol. K
nT 1 โมล 273.15K
ร = PV = 100,000 Pa. 0.02271 m3 = 8,314 Pa.m3/mol. K
nT 1 โมล 273.15K
จากนั้น เราสามารถแก้ปัญหาเกี่ยวกับก๊าซภายใต้สภาวะที่เหมาะสมได้โดยใช้สมการของ Clapeyron ซึ่งใช้ได้กับสถานการณ์ทุกประเภท อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องเน้นว่าควรให้ความใส่ใจอย่างระมัดระวังกับหน่วยที่ใช้เพื่อใช้ค่าที่ถูกต้องสำหรับค่าคงที่ก๊าซสากล R
นอกจากนี้ เนื่องจากปริมาณของสสารสามารถกำหนดได้จากสูตร:
น = พาสต้า → น = NS
มวลโมลาร์ M
เราสามารถแทนที่ “n” ในสมการ Clapeyron และรับสมการใหม่ที่สามารถใช้ได้ในกรณีที่ไม่ได้ระบุค่าของจำนวนโมลของก๊าซโดยตรง:
สำหรับ. วี = NS . NS. NSNS
โดย เจนนิเฟอร์ โฟกาซา
จบเคมี
แหล่งที่มา: โรงเรียนบราซิล - https://brasilescola.uol.com.br/quimica/equacao-estado-dos-gases-equacao-clapeyron.htm