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.

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

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 = 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).

\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 $pV = nRT$ ; przy stałej temperaturze ściskanie gazu zwiększa jego ciśnienie (pV = const).

Model poglądowy · Wirtualne laboratorium 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 →