Přejít na hlavní obsah

Jaký objem zabírají 2 molekuly ideálního plynu při dané teplotě a tlaku?

Ideální plyn je model plynu, který idealizuje jeho chování bez ohledu na mezimolekulární interakce. Jedním ze základních parametrů ideálního plynu je jeho objem. V tomto článku se podíváme na to, jaký objem zabírají 2 molekuly ideálního plynu při dané teplotě a tlaku.

K určení objemu obsazeného 2 molekulami ideálního plynu je nutné znát vzorec ideálního plynného stavu:

kde p - tlak plynu, V - objem plynu, n - množství látky plynu, R univerzální plynová konstanta, T - teplota plynu.

Pro nalezení objemu plynu je nutné rozdělit obě části vzorce na množství látky plynu n:

Chcete-li tedy určit objem zabíraný 2 molekulami ideálního plynu při nastavených teplotách a tlaku, musíte do vzorce vložit příslušné hodnoty a provést výpočty.

Stanovení objemu 2 molekul ideálního plynu

Objem obsazený dvěma molekulami ideálního plynu lze určit pomocí stavové rovnice ideálního plynu:

Pro začátek je nutné znát teplotu a tlak plynu. Při znalosti těchto hodnot lze využít stavové rovnice ideálního plynu, která vyjadřuje vztah mezi objemem, teplotou a tlakem:

pV = nRT

  • p - tlak plynu
  • V - objem plynu
  • n - počet molekul plynu
  • R univerzální plynová konstanta
  • T - teplota plynu

Abychom našli objem obsazený dvěma molekulami plynu, musíme znát počet molekul, v tomto případě - 2. Tlak a teplota by také měly být známy.

Vložíme známé hodnoty do rovnice:

Známé významyOznačení v rovnici
Tlak, Pap
Objem, m3V
Počet molekul, moln
Univerzální plynová konstanta, m2⋅kg / (C3⋅k⋅mol)R
Teplota, KT

Když známe všechny hodnoty, nastražíme a vyřešíme rovnici, abychom našli objem zabíraný dvěma molekulami ideálního plynu.

Jak souvisí objem s teplotou a tlakem v ideálním plynu?

Boyleův zákon určuje, že při konstantní teplotě je objem ideálního plynu nepřímo úměrný tlaku: pokud se tlak zvýší, objem se sníží a naopak. To lze vyjádřit následovně:

TlakObjem
P1V1
P2V2

kde P1 a P2 - počáteční a koncový tlak, a V1 a V2 - počáteční a konečný objem.

Charlesův zákon říká, že při konstantním tlaku je objem ideálního plynu přímo úměrný teplotě: pokud se teplota zvýší, objem se také zvýší a naopak. Matematicky to lze zapsat následovně:

TeplotaObjem
T1V1
T2V2

kde T1 a T2 - počáteční a konečná teplota.

Oba tyto zákony lze sloučit do obecného zákona o objemech plynu, který je formulován následovně:

P1 * V1 / T1=P2 * V2 / T2

Tento zákon umožňuje určit změnu objemu ideálního plynu při změně teploty a tlaku. Při známých počátečních hodnotách ideálního plynu je možné vypočítat jeho konečný objem pomocí tohoto zákona.