Gaswet van Gay-Lussac is een speciaal geval van de ideale gaswet waar het volume van het gas constant wordt gehouden. Als het volume constant wordt gehouden, is de druk die wordt uitgeoefend door een gas recht evenredig met de absolute temperatuur van het gas. Simpel gezegd, het verhogen van de temperatuur van een gas verhoogt de druk, terwijl het verlagen van de temperatuur de druk verlaagt, ervan uitgaande dat het volume niet verandert. De wet staat ook bekend als Gay-Lussac's wet van druktemperatuur. Gay-Lussac formuleerde de wet tussen 1800 en 1802 terwijl hij een luchtthermometer bouwde. Deze voorbeeldproblemen gebruiken de wet van Gay-Lussac om de gasdruk in een verwarmde container te bepalen, evenals de temperatuur die u nodig zou hebben om de gasdruk in een container te veranderen.
Voer de volgende stappen uit om het probleem op te lossen:
Het volume van de cilinder blijft ongewijzigd terwijl het gas wordt verwarmd, dus Gay-Lussac's gas wet is van toepassing. De gaswet van Gay-Lussac kan worden uitgedrukt als:
Pik/ Tik = Pf/ Tf
waar
Pik en Tik zijn de initiële druk en absolute temperaturen
Pf en Tf zijn de einddruk en absolute temperatuur
Zet eerst de temperaturen om naar absolute temperaturen.
Tik = 27 C = 27 + 273 K = 300 K
Tf = 77 C = 77 + 273 K = 350 K
Gebruik deze waarden in Gay-Lussac's vergelijking en los op voor Pf.
Pf = PikTf/ Tik
Pf = (6 atm) (350 K) / (300 K)
Pf = 7 atm
Het antwoord dat je afleidt zou zijn:
De druk zal stijgen tot 7 atm na verhitting van het gas van 27 C tot 77 C.
Kijk of je het concept begrijpt door een ander probleem op te lossen: Vind de temperatuur in Celsius die nodig is wijzig de druk van 10,0 liter van een gas met een druk van 97,0 kPa bij 25 C naar standaard druk. Standaarddruk is 101,325 kPa.
Temperatuur is een maat voor de kinetische energie van gasmoleculen. Bij een lage temperatuur bewegen de moleculen langzamer en raken ze regelmatig de wand van een containerloos. Als de temperatuur stijgt, neemt ook de beweging van de moleculen toe. Ze raken vaker de wanden van de container, wat wordt gezien als een toename van de druk.
De directe relatie is alleen van toepassing als de temperatuur in Kelvin wordt gegeven. De meest voorkomende fouten die studenten maken bij het werken met dit type probleem, is vergeten te converteren naar Kelvin of anders de conversie verkeerd te doen. De andere fout negeert significante cijfers in het antwoord. Gebruik het kleinste aantal significante cijfers in het probleem.