9. Ideaalikaasun tilanyhtälö Flashcards
Miksi lämpimästä ostoskeskuksesta mukaan otettu foliopallo pienenee, kun mennään ulos pakkasella?
Lämpimästä ostoskeskuksesta mukaan otettu foliopallo pienenee, kun se viedään ulos pakkaseen. Kun pallo viedään ulos, foliopallon sisällä olevan kaasun lämpötila laskee. Tällöin kaasun sisäenergia pienenee ja sen rakenneosasten lämpöliike eli keskimääräinen liike-energia pienenee. Kaasumolekyylit törmäilevät toisiinsa, sekä foliopallon seinämiin aiempaa harvemmin, jolloin törmäysten foliopallon pintaan aiheuttaman kokonaisvoiman suuruus pienenee. Kaasun paine pienenee.
Foliopallon ulkopuolella oleva suurempi paine, ilmanpaine, aiheuttaa foliopallon ulkopintaan suuremman voiman, jolloin pallon ulkopuolella oleva suurempi paine puristaa palloa kokoon. Pallon tilavuus pienenee, kunnes pallon sisä- ja ulkopuolen paineet aiheuttavat yhtä suuret voimat pallon pintaan.
Prosessi ei ole isokoorinen, isobaarinen eikä isoterminen.
Kerro kaikki kaasulait.
Kaasujen muutosprosesseja voidaan kuvata kaasulakien avulla. Kaasulait kertovat, miten lämpötila, paine ja tilavuus muuttuvat prosessien aikana.
Isotermisessä muutosprosessissa lämpötila pysyy vakiona. Kaasun tilavuuden pienentyessä kaasun paine kasvaa. Boylen laki –> pV=vakio. eli kaasun paineen ja tilavuuden tulo on vakio (k. ver)
Isokoorisessa muutosprosessissa tilavuus on vakio. Kun kaasun lämpötila nousee, sen paine kasvaa. Charlesin laki –> p/T=vakio. eli kaasun paineen ja lämpötilan suhde on vakio
Isobaarisessa muutosprosessissa kaasun paine pysyy vakiona. Kaasun lämpötilan noustessa kaasun tilavuus kasvaa. Gay-Lussacin laki –> tilavuuden ja lämpötilan suhde on vakio, eli V/T=vakio.
Mikä on kaasujen yleinen tilanyhtälö?
Kaasulaeista saadaan johdettua kaasujen yleinen tilanyhtälö, eli pV/T=vakio. kun kaasun ainemäärä ei muutu.
Monet reaalikaasut noudattavat kaasujen yleistä tilanyhtälöä, kun niiden lämpötila on korkea tai paine pieni.
Mitä tarkoittaa ainemäärä? Miten sen yksikkö määritellään?
Miten ainemäärä lasketaan?
Ainemäärä on yksi SI-järjestelmän perussuureista. Sen kirjaintunnus on n ja SI-järjestelmän mukainen yksikkö on mooli eli mol.
Määritelmän mukaan yhdessä moolissa ainetta on Avogadron vakion verran rakenneosasia eli esimerkiksi atomeita tai molekyylejä. Avogadron vakio N_A=6,02214076*10^23 1/mol.
Ainemäärä saadaan laskettua Avogadron vakiolla, kun tiedetään hiukkasten lukumäärä N.
Mitä aineen moolimassa kuvaa? Miten lasket sen avulla ainemäärän?
Aineen moolimassa kertoo, kuinka suuri aineen massa on, jos ainetta on yksi mooli. Moolimassan kirjaintunnus on M ja yksikkö g/mol. Alkuaineiden moolimassat on taulukoituna jaksolliseen järjestelmään. Yhdisteen moolimassa voidaan laskea, kun tiedetään sen kemiallinen kaava ja atomien moolimassat.
Ainemäärä saadaan laskettua aineen massan ja moolimassan avulla.
n=m/M
Mitä tarkoittaa Avogadron laki? Mitä NTP-olosuhteilla tarkoitetaan? Miten lasket ainemäärän?
Avogadron lain mukaan, samassa paineessa, tilavuudessa ja lämpötilassa kaikki kaasut sisältävät saman ainemäärän, eli yhtä monta kaasumolekyyliä.
NTP-olosuhteiksi eli normaalitilaksi kutsutaan tilaa, jossa lämpötila on 20 C ja paine 101 325 Pa. Normaalitilassa yhden kaasumoolin tilavuus eli kaasun moolitilavuus on 24,055 dm^3.
Ideaalikaasun moolitilavuus NTP-olosuhteissa on V_m= 24,055 dm^3/mol.
siten ainemäärä: n=V/V_m
Mikä on ideaalikaasun tilnyhtälö?
Ideaalikaasun tilanyhtälö on matemaattinen malli, jonka mukaan useat reaalikaasut toimivat tietyissä olosuhteissa. Reaalikaasun paineen kasvaessa tai lämpötilan pienentyessä ideaalikaasumalli ei ole tarpeeksi tarkka kuvaamaan fysikaalisia ilmiöitä.
Ideaalikaasun tilanyhtälö on pV=nRT, jossa p on kaasun paine, V kaasun tilavuus, n kaasun ainemäärä, T kaasun lämpötila ja R moolinen kaasuvakio. Moolinen kaasuvakio kuvaa kaasun tilanmuuttujien välistä yhteyttä, ja se on kaikille kaasuille sama.
8,3114 J/mol*K
