From Wikipedia, the free encyclopedia
Gasni zakoni su razvijeni tokom 17. i 19. veka, kada su naučnici počeli shvatati da postoji kod gasova veza između pritiska, zapremine i temperature. Bitno svojstvo gasova je nasumično kretanje njihovih čestica, koje nazivamo Braunovim kretanjem, prema Robertu Braunu, koji je ovu pojavu prvi uočio na sićušnim zrncima cvetnog polena na vodi, posmatrajući ih pod mikroskopom. Kinetička teorija gasova opisuje gas kao veliki broj malih čestica, koje su stalno u nasumičnom kretanju.
Bojle-Mariotov zakon kazuje, da kod konstantnom temperaturom, proizvod pritisaka i zapremine idealnih gasova, uvek je konstantan.[1] Zakon je objavljen 1662. godine.
Ako smanjujemo zapreminu nekog gasa, pritisak će se povećavati. Matematički se taj zakon može opisati kao:
gde je: P – pritisak gasa (Pa), V – zapremina gasa (m3) i k1 – konstanta (J)
Šarlov zakon, ili gasni zakon zapremine, je objavljen 1678. godine. On govori da je zapremina idealnog gasa, kada je pritisak konstantan, direktno proporcionalna apsolutnoj ili termodinamičkoj temperaturi T (u Kelvinima). Ako gasu povećavamo temperaturu, poveća će se i zapremina.[2] Matematički se taj zakon može opisati kao:
gde je: T - apsolutna ili termodinamička temperatura (K), V – zapremina gasa (m3) i k2 – konstanta (u m3/K).
Gej-Lisakov zakon je otkrio Žozef Luj Ge-Lisak 1809. godine. On tvrdi da je pritisak u nekom spremniku, koji ima konstantnu zapreminu, direktno proporcionalan sa apsolutnom temperaturom (u Kelvinima).[3] Povećanjem temperature, molekuli gasa postaju sve brži i snažnije udaraju na zidove spremnika. Matematički se taj zakon može opisati kao:
gde je T - apsolutna temperatura (K), P – pritisak gasa (Pa) i k3 – konstanta.
Avogadrov zakon tvrdi da dva spremnika idealnog gasa, sa jednakom temperaturom, pritiskom i zapreminom, sadrže jednak broj molekula. To znači da je zapremina nekog spremnika, direktno proporcionalna sa brojem molova (ili molekula) u tom spremniku. Za 100 kPa i 273,15 K, zapremina jednog mola idealnog gasa iznosi 22,414 dm3 ili 22,414 litre. Matematički se taj zakon može opisati kao:
gde je V – zapremina gasa (m3), n – broj molova gasa u nekom spremniku (ukupan broj molekula podeljen sa Avogadrovim brojem) i k4 – konstanta.
Kombinovani zakon gasova se dobija kombinacijom prve 3 jednačine i pokazuje odnos između pritiska, zapremine i temperature gasa:
Ako unesemo i Avogadrov zakon, dobije se jednačina stanja idealnog gasa:
gde je: R – gasna konstanta, koja ima vrednost 8,314472(15) J•K−1•mol−1. Ona se može opisati i kao:
gde je: k – Bolcmanova konstanta, a N – ukupan broj molekula u spremniku.
Ova jednačina je tačna za idealne gasove, jer se njom zanemaruju razne međumolekularne sile, koje su prisutne kod realnih gasova. Međutim, zakon idealnih gasova je vrlo dobra apriksimacija za veliku većinu gasova, kod umerenih pritisaka i temperatura.
Iz zakona idealnih gasova mogu se izvući sledeći zaključci:
Daltonov zakon tvrdi da je pritisak mešavine gasova jednak zbiru parcijalnih pritisaka pojedinih sastavnih delova mešavine. Matematički se taj zakon može opisati kao:
ili
gde je: PTotal – ukupan pritisak atmospfere, PGas – je pritisak mešavine gasova u atmosferi i PH2O – pritisak vodene pare, kod neke temperature.
Henrijev zakon tvrdi da, kod konstantne temperature, količina rastvorenog gasa u tečnosti, je direktno proporcionalna sa parcijalnim pritisakom tog gasa, u ravnoteži sa tečnošću.
gde je: p – parcijalni pritisak rastvorene materije u gasu iznad rastvora, c – koncentracija rastvorene materije i kH – Henrijeva konstanta, koja zavisi od rastvorene materije, rastvarača i temperature.
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.