Ideala gaslagen o2

Ideal Gas Law

Does the flat tire on your automobile have zero air pressure? If it is completely flat, it still has the atmospheric pressure air in it. To be sure, it has zero useful pressure in it, and your tire gauge would read zero pounds per square inch. Most gauges read the excess of pressure over atmospheric pressure and this excess is called "gauge pressure". While a useful measurement for many practical purposes, it must be converted to absolute pressure for applications like the ideal gas law.

Since a partial vacuum will be below atmospheric pressure, the phrase "negative pressure" is often used. Certainly there is no such thing as a negative absolute pressure, but small decreases in pressure are commonly used to entrain fluids in sprayers, in carburetors for automobiles, and many other applications. In the case of respiration, we say that the lungs produce a negative pressure of about -4 mmHg to take in air, which of course means a 4 mmHg decrease from the surrounding atmospheric pressure.

When a system is at atmospheric pressure like the left image above, the gauge pressure is said to be zero. In this image, the system has been opened so that it is

  • ideala gaslagen o2

    • Ideala gaslagen

    Ideala gaslagen eller allmänna gaslagen beskriver sambandet mellan tryck, volym, temperatur och substansmängd hos klassiska ideala gaser. En ideal klassisk gas definieras som en gas utan annan interaktion mellan gasatomerna eller gasmolekylerna än fullständigt elastiska kollisioner, vilket inte är fallet för verkliga gaser. Avvikelserna från den ideala gaslagen för en verklig gas är dock små om gasdensiteten är mycket lägre än i den kondenserade vätskan. Därför kan formeln användas för till exempel luft.

    För en sådan ideal gas gäller gasernas allmänna tillståndsekvation (p V) / T = konstant, som härleds ur Charles lag och Boyles lag. Genom att vidare använda sig av Avogadros lag erhålles den allmänna gaslagen:

    där

    Den ideala gaslagen kan teoretiskt härledas med hjälp av den kinetiska gasteorin, varvid förutsätts att:

    • gasen består av små partiklar (molekyler), som inte har någon volym utan kan anses som punktformiga.
    • gasens molekyler befinner sig i snabba rätlinjiga rörelser. Rörelserna blir sicksacklika på grund av att partiklarna kolliderar med varandra. Medelvärdet av partiklarnas rörelseenergi beror på gasens temperatur.
    • molekyler

      Här går oss igenom den ideala gaslagen, partialtryck, molvolym och rörelseenergi.

      Allmänt om gaser

      Det som existerar typiskt just för ämnen i gasfas är följande:

      • Väldigt svaga intermolekylära krafter verkar mellan partiklarna (molekylerna alternativt de fria atomer) liksom gasen består av.
      • Avstånden existerar väldigt stora mellan partiklarna. Partiklarnas volym utgör oftast inte ens en promille av den totala volym gasen upptar.
      • Den totala volymen bestäms helt av behållarens utformning.
      • Partiklarna krockar ofta tillsammans med varandra samt en eventuell behållares väggar.
      • Partiklarna rör sig på olika sätt, tillsammans med olika hastighet och olika riktning.

      För för att göra beräkningar på gasformiga system mer praktiska utgår man ifrån att gasen är ideal. Det existerar en förenkling av verkligheten, en slags modell, vilket innebär för att vi utgår från extremfallet när krafterna mellan molekylerna och partiklarnas egna volym är 0. För dem allra flesta gaser, samt i dem allra flesta vanliga situationer, ligger den här modellen tillräckligt nära verkligheten på grund av att den ska existera användbar.

      Övningsuppgift 1Lösning

      Ett fall då modellen däremot inte stämmer så god är nära väldigt låga temperaturer, alldeles nära den punkt då gasen förändras ti