Indhold
En atm eller en atmosfære er en enhed med gastryk. Én atm er det atmosfæriske tryk ved havoverfladen, som i andre enheder er 14,7 pund pr. Kvadrat tomme, 101325 Pascals, 1,01325 bar eller 1013,25 millibar. Den ideelle gaslov giver dig mulighed for at relatere trykket af en gas inde i en beholder til antallet af mol gas, forudsat at du holder temperaturen og volumen konstant. I henhold til Ideal Gas Law udøver 1 mol af en gas, der optager et volumen på 22,4 liter ved 273 grader Kelvin (0 grader Celsius eller 32 grader Fahrenheit), et tryk svarende til 1 ATM. Disse forhold kaldes standard temperatur og tryk (STP).
TL; DR (for lang; læste ikke)
Brug den ideelle gaslov til at relatere trykket (P) af en gas i en beholder ved en konstant temperatur (T) til antallet af mol (n) gas.
P = (nRT) ÷ V, hvor R er den ideelle gaskonstant.
Den ideelle gaslov
Den ideelle gaslov vedrører gastrykket (P) og volumen (V) til antallet af mol gas (n) og temperaturen (T) på gassen i grader Kelvin. I matematisk form er dette forhold:
PV = nRT
R er en konstant kendt som den ideelle gaskonstant. Når du måler trykket i atmosfæren, er værdien af R 0,082057 L atm mol-1K-1 eller 8,3145 m3 Pa mol-1K-1 (hvor står for liter).
Dette forhold er teknisk kun gyldigt for en ideel gas, som er en, der har perfekt elastiske partikler uden nogen rumlig forlængelse. Ingen reel gas opfylder disse betingelser, men ved STP kommer de fleste gasser tæt nok til at gøre forholdet anvendeligt.
Forholdet tryk til mol af gas
Du kan omarrangere til den ideelle gasligning for at isolere enten tryk eller antal mol på den ene side af ligetegnet. Det bliver enten P = (nRT) ÷ V eller n = PV ÷ RT. Hvis du holder temperaturen og volumen konstant, giver begge ligninger dig en direkte proportionalitet:
P = C × n og n = (1 / C) × P, hvor C = RT ÷ V.
For at beregne C kan du måle volumen i enten liter eller kubikmeter, så længe du husker at bruge værdien på R, der er kompatibel med dit valg. Når du bruger den ideelle gaslov, skal du altid udtrykke temperaturen i grader Kelvin. Konverter fra grader Celsius ved at tilføje 273.15. For at konvertere til Kelvin fra Fahrenheit, trækker du 32 fra Fahrenheit-temperaturen, multipliceres med 5/9 og tilføj 273.15.
Eksempel
Argongastrykket inde i en 0,5 liters pære er 3,2 ATM, når pæren er slukket, og stuetemperaturen er 25 grader Celsius. Hvor mange mol argon er der i pæren?
Start med at beregne den konstante C = RT ÷ V, hvor R = 0,082 L atm mol-1K-1. Husk, at 25 grader Celsius = 298,15 K.
C = 48,9 atm mol-1.
Sæt denne værdi i ligningen n = (1 / C) × P.
Antallet af mol gas er: (1 / 48,9 atm mol-1 ) × 3,2 atm
= 0,065 mol.