İdeal gaz yasasını incelediğimizde, gazların çok büyük miktarda atom ve molekülden oluştuğunu gördük. Bu moleküller (veya atomlar) sürekli hareket halindedir ve hareketleri temel olarak kinematik yasalarına bağlıdır. İdeal gaz yasasının karakterizasyonu aşağıdaki denklemle verilir:
PV = nRT
İdeal bir gazı karakterize etmek için kullandığımız bu ifadede, mol cinsinden ifade edilen gaz miktarını, yani kütlenin moleküler kütleye bölünmesini kullanırız. Moleküllerin (n) mol sayısına karşılık gelen herhangi bir gazın toplam kütlesini bulmak için bu sayıyı gazın molar kütlesiyle çarpacağız.
Basit bir örneğe bakalım: 1 mol karbon atomunun kütlesi 12 gramdır: su molekülü, iki hidrojen ve bir oksijen atomundan oluşan molekül kütlesi M = (2 x 1) + 16 = 18 g/mol.
İdeal gaz yasasını yoğunluğun bir fonksiyonu olarak ifade edebiliriz. Bu şekilde, basınç veya sıcaklık değiştiğinde bir gazın yoğunluk değişimini hacim hakkında endişelenmeden hesaplayabiliriz. Yukarıdaki gaz kanunu denklemine göre aşağıdaki gibi yeniden yazabiliriz:
Yukarıdaki denklemde, n/V'nin birim hacim başına atom veya moleküllerin mol sayısı olduğunu not ediyoruz. Böylece yoğunluğu bulmak için n/V'yi söz konusu gazın moleküler kütlesi M ile çarparız. Bu nedenle, denklemin her iki tarafını gazın molar kütlesi ile çarparak şunu elde ederiz:
Bu, bir gazın mutlak yoğunluğunun moleküler kütle ile doğru orantılı olduğunu ve basıncın sıcaklıkla ters orantılı olduğunu söylüyor.
Unutmayın:
1 mol = 6.02 x 1023 molekül
Molekül kütlesi 1 mol molekülün kütlesidir
CNTP* (0ºC 1atm) içindeki 1 mol gaz 22,4 litre yer kaplar.
*CNTP - normal sıcaklık ve basınç koşulları
Domitiano Marques tarafından
Fizik Mezunu
Brezilya Okul Takımı
Kaynak: Brezilya Okulu - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/a-densidade-lei-dos-gases-ideais.htm