شرح كامل للقانون العام للغازات ؟ وكيفية استنتاجه؟

Question

استنتاج القانون العام للغازات ؟

Answer 1

القانون العام للغازات The Ideal Gas Law 

- يمكن جمع كل من قانون بويل وقانون شارل وقانون جاي لوساك وقانون أفوجادرو في علاقة رياضية واحدة تصنف العلاقة بين الضغط والحجم ودرجة الحرارة وعدد مولات الغاز.

- تعطى هذة الصيغة الرياضية نتائج أفضل للغازات التى تنطبق عليها افتراضات نظرية الحركة الجزيئية التى تعرف بالغازات المثالية.

- من قانون بويل: PV = K₁

- من قانون شارل:  V / T = K₂

- من قانون جاى لوساك: P / T = K₃ 

- من قانون أفوجادرو: V / n = K₄

حيث K₁ , K₂ , K_{3 ,} K₄ ثوابت 

- من هذه القوانين الأربعة يمكن الحصول على العلاقة الرياضية الآتية:

وتسمى المعادلة الأخيرة: القانون العام للغازات المثالية 

 

 وحدات قياس الثابت العام للغازات (R)

(1) القيمة العددية (R) بوحدة atm.L/mol.K

 - عندما نريد ايجاد قيمة R نأخذ مول واحد من أي غاز مثالي (n = 1) في الظروف القياسية (STP)( درجة حرارة 0C^o وضغط 1atm) والذي يشغل حجماً قدره 22.414L وبالتعويض في معادلة الغاز المثالي :

(2) القيمة العددية (R) بوحدة Pa.m³/mol.K

وبالإمكان استخدام الوحدات الدولية  (SI) للضغط (باسكال)  (101325 = Pa)  والحجم يساوي 22.4 × ^3-10 m³ ، وعدد المولات (n) يساوي 1mol ودرجة الحرارة تساوي 273K لايجاد قيمة R بالوحدات الدولية:

(3) القيمة العددية (R) بوحدة Pa.m³/mol.K

- بما أن Pa = Kg/m.s² وبتعويضها فى الوحدة أعلاه نجد أن:

  

جدول يوضح قيم ووحدات قياس الثابت العام للغازات

 

تمرين محلول

أحسب عدد مولات غاز NO فى الظروف القياسية أذا كان حجمه 5.6L؟

الحل:

الظروف القياسية هي ضغط 1atm ودرجة حرارة 273K