Άρθρα

11.8: Νόμος του Avogadro: Όγκος και τυφλοπόντικες - Μαθηματικά


Ένα επίπεδο ελαστικό δεν είναι πολύ χρήσιμο. Δεν απορροφά το χείλος του τροχού και δημιουργεί μια πολύ άβολη διαδρομή. Όταν προστίθεται αέρας στο ελαστικό, η πίεση αυξάνεται καθώς περισσότερα μόρια αερίου εισέρχονται στο άκαμπτο ελαστικό. Η ποσότητα αέρα που πρέπει να τοποθετηθεί σε ένα ελαστικό εξαρτάται από την βαθμολογία πίεσης για αυτό το ελαστικό. Πολύ μικρή πίεση και το ελαστικό δεν θα κρατήσει το σχήμα του. Υπερβολική πίεση και το ελαστικό θα μπορούσε να σκάσει.

Ο νόμος του Avogadro

Έχετε μάθει για την υπόθεση του Avogadro: ίσοι όγκοι οποιουδήποτε αερίου στην ίδια θερμοκρασία και πίεση περιέχουν τον ίδιο αριθμό μορίων. Συνεπώς, ο όγκος ενός αερίου είναι άμεσα ανάλογος με τον αριθμό γραμμομορίων αερίου που υπάρχουν στο δείγμα. Ο νόμος του Avogadro δηλώνει ότι ο όγκος ενός αερίου είναι άμεσα ανάλογος με τον αριθμό γραμμομορίων (ή τον αριθμό των σωματιδίων) του αερίου όταν η θερμοκρασία και η πίεση διατηρούνται σταθερά. Η μαθηματική έκφραση του νόμου του Avogadro είναι:

[V = k φορές n ]

ή

[ dfrac {V_1} {n_1} = dfrac {V_2} {n_2} ]

όπου (n ) είναι ο αριθμός γραμμομορίων αερίου και (k ) είναι μια σταθερά. Ο νόμος του Avogadro είναι αποδεικτικός όποτε εκτοξεύετε ένα μπαλόνι. Ο όγκος του μπαλονιού αυξάνεται καθώς προσθέτετε γραμμομόρια αερίου στο μπαλόνι φυσώντας το.

Εάν το δοχείο που συγκρατεί το αέριο είναι άκαμπτο και όχι εύκαμπτο, η πίεση μπορεί να αντικαταστήσει τον όγκο στον Νόμο του Avogadro. Η προσθήκη αερίου σε ένα άκαμπτο δοχείο αυξάνει την πίεση.

Παράδειγμα ( PageIndex {1} )

Ένα μπαλόνι έχει γεμίσει σε έναν τόμο (1,90 : κείμενο {L} ) με (0,0920 : κείμενο {mol} ) αερίου ηλίου. Εάν στο μπαλόνι προστίθεται (0,0210 : text {mol} ) πρόσθετου ηλίου ενώ η θερμοκρασία και η πίεση διατηρούνται σταθερά, ποιος είναι ο νέος όγκος του μπαλονιού;

Λύση

Βήματα για την επίλυση προβλημάτων

Προσδιορίστε τις "δεδομένες" πληροφορίες και ποιο είναι το πρόβλημα που σας ζητά να "βρείτε".

Δεδομένος:

(V_1 = 1,90 : κείμενο {L} )

(n_1 = 0,0920 : κείμενο {mol} )

Εύρεση: (V_2 =? : Κείμενο {L} )

Λίστα άλλων γνωστών ποσοτήτων.

Σημειώστε ότι ο τελικός αριθμός γραμμομορίων πρέπει να υπολογιστεί προσθέτοντας τον αρχικό αριθμό γραμμομορίων στα γραμμομόρια προστιθέμενου ηλίου.

(n_2 = 0,0920 + 0,0210 = 0,1130 : κείμενο {mol} )

Σχεδιάστε το πρόβλημα.

Αρχικά, αναδιάταξη της εξίσωσης αλγεβρικά για επίλυση του (V_2 ).

[V_2 = frac {V_1 φορές n_2} {n_1} ]

Υπολογίζω.

Τώρα αντικαταστήστε τις γνωστές ποσότητες στην εξίσωση και λύστε.

[V_2 = frac {1,90 : text {L} φορές 0,1130 : ακύρωση { text {mol}}} {0,0920 : ακύρωση { text {mol}}} = 2,33 : κείμενο {ΜΕΓΑΛΟ}]

Σκεφτείτε το αποτέλεσμα σας.Δεδομένου ότι προστέθηκε σχετικά μικρή ποσότητα πρόσθετου ηλίου στο μπαλόνι, ο όγκος του αυξάνεται ελαφρώς.

Άσκηση ( PageIndex {1} )

Ο όγκος αερίου 12,8 L περιέχει 0,000498 moles αερίου οξυγόνου. Σε σταθερή θερμοκρασία και πίεση, τι όγκο γεμίζει 0,0000136 moles του αερίου;

Απάντηση

0,350 λίτρα

Περίληψη

  • Οι υπολογισμοί για τις σχέσεις μεταξύ όγκου και αριθμού γραμμομορίων αερίου μπορούν να πραγματοποιηθούν χρησιμοποιώντας τον Νόμο του Avogadro.

Συνεισφορές & Συνεισφορές


Δες το βίντεο: ΦΥΣΙΚΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ, Αρχή Δράσης Αντίδρασης 3ος Νόμος Νεύτωνα (Δεκέμβριος 2021).