Wirtualne laboratorium/Chemia/Gazy/Równanie Clapeyrona — pV = nRT

Równanie Clapeyrona — pV = nRT

Co zrobimy: Będziemy zmieniać ciśnienie, objętość, temperaturę i liczbę moli gazu i sprawdzać, jak wiąże je równanie Clapeyrona.

Co widzisz na ekranie: Cylinder z tłokiem i cząsteczkami gazu, suwaki ciśnienia, objętości, temperatury i liczby moli oraz przełącznik wielkości utrzymywanej stałej. Sprężanie zagęszcza zderzenia, ogrzewanie przesuwa tłok. Odczyty: p, V, T, n i kontrola równości pV = nRT.

Równanie Clapeyrona — pV = nRT
Chemia · Gazy · Równanie Clapeyrona (CHE.1.2.5)
Objętość V (T = 300 K stałe)V = 10,0 dm³ · p = 249 kPa
Sprężasz gaz do połowy objętości w stałej temperaturze — ciśnienie:
ciśnienie p
249 kPa
objętość V
10,0 dm³
temperatura T
300 K
liczba moli n
1 mol
pV = nRT
1,00
🎯 Wyzwanie: trafuj ciśnienie
seria: 0

Dam Ci docelowe ciśnienie — dobierz proces i suwak (najłatwiej izotermicznie), by je uzyskać. pV = nRT.

Co się właśnie stało?

Ściśnięcie gazu do połowy objętości (w stałej temperaturze) podwoiło jego ciśnienie. Mniej miejsca = częstsze uderzenia cząsteczek o ścianki.

Równanie Clapeyrona (stan gazu doskonałego):

wiąże cztery wielkości opisujące gaz:

pV=nRTpV = nRT

p — ciśnienie, V — objętość, n — liczba moli, T — temperatura (w kelwinach), R — stała gazowa (8,31 J/(mol·K)).

Prawa szczególne (gdy coś jest stałe):

stała temperatura → pV = const (prawo Boyle'a): ściskasz gaz → rośnie ciśnienie; stałe ciśnienie → V/T = const: ogrzewasz gaz → rośnie objętość; stała objętość → p/T = const: ogrzewasz gaz w zamkniętym naczyniu → rośnie ciśnienie.

Uwaga na temperaturę:

w tych wzorach ZAWSZE używa się temperatury w kelwinach (K = °C + 273).

p1V1T1=p2V2T2\dfrac{p_1 V_1}{T_1} = \dfrac{p_2 V_2}{T_2}

Po co Ci to na maturze:

obliczenia objętości/ciśnienia gazu w różnych warunkach oraz łączenie pV=nRT ze stechiometrią gazów to częste zadania. Chwyt: przeliczaj temperaturę na kelwiny i pilnuj jednostek.

Zapamiętaj: stan gazu opisuje pV=nRTpV = nRT; przy stałej temperaturze ściskanie gazu zwiększa jego ciśnienie (pV = const).

Model poglądowy · Wirtualne laboratorium NexTutor

Spodobał Ci się eksperyment? Udostępnij go.

Jest darmowy — podeślij znajomym ze szkoły.

Teoria i wzory

Równanie stanu gazu doskonałego

p V=n R Tp\,V = n\,R\,T Wiąże cztery wielkości: ciśnienie, objętość, liczbę moli i temperaturę. Stała gazowa: R=8,31 Jmol⋅KR = 8{,}31\ \tfrac{\mathrm{J}}{\mathrm{mol\cdot K}}

Przypadki szczególne

  • stała TT: pV=constpV = \mathrm{const} (prawo Boyle'a) — sprężanie zwiększa ciśnienie
  • stałe pp: VT=const\dfrac{V}{T} = \mathrm{const} (prawo Charlesa)
  • stała VV: pT=const\dfrac{p}{T} = \mathrm{const}

Ważna uwaga

Temperaturę podstawiamy zawsze w kelwinach: T[K]=t[∘C]+273T[\mathrm{K}] = t[^\circ\mathrm{C}] + 273 Objętość rośnie z TT i z nn, a maleje przy wzroście pp.

Oznaczenia: pp — ciśnienie, VV — objętość, nn — liczba moli, RR — stała gazowa, TT — temperatura bezwzględna.

Uczysz? Umieść ten eksperyment na swojej stronie.

Darmowy widget — wklej na stronę szkoły, bloga lub notatki. Linkuje do pełnej wersji.

Uczysz w klasie albo korepetujesz? Prowadź uczniów w NexTutor →

Najczęstsze pytania

›

Jak brzmi równanie Clapeyrona?

pV = nRT — wiąże ciśnienie, objętość, liczbę moli i temperaturę gazu doskonałego (R to stała gazowa).

›

Co się dzieje z ciśnieniem gazu przy sprężaniu w stałej temperaturze?

Rośnie odwrotnie proporcjonalnie do objętości (prawo Boyle’a: pV = const).

›

W jakiej jednostce podstawia się temperaturę?

Zawsze w kelwinach (K = °C + 273).

Teoria (klasa): CHE.1.2.5 → Lekcja maturalna: CHE.M.1.2 → Wzór w tablicach →

Powiązane eksperymenty

Objętość molowa gazu — 22,4 dm³ →Prawo Boyle’a — ciśnienie kontra objętość →Prawo Charlesa — gaz rośnie z temperaturą →Prawo Daltona — ciśnienia cząstkowe →Wpływ ciśnienia na równowagę →