De wet van het ideale gas
Gasdeeltjes raceten voortdurend rond en stuiteren tegen de wanden van hun vat, en dat is wat druk creëert. Pers het gas samen in een kleiner volume, verwarm het, of voeg meer gasdeeltjes toe, en de druk stijgt, omdat de moleculen dichter op elkaar komen of sneller bewegen en de wanden harder en vaker raken. De idealegaswet verbindt druk, volume, hoeveelheid gas en temperatuur in één vergelijking.
P · V = n · R · T
- P — druk (Pa): de kracht per oppervlakte-eenheid die het gas uitoefent op de wanden van zijn vat
- V — volume (m³): de hoeveelheid ruimte die het gas inneemt
- n — hoeveelheid stof (mol): hoeveel mol gasdeeltjes aanwezig zijn
- R — gasconstante (J/(mol·K)): een vast getal dat de eenheden van druk, volume, hoeveelheid en temperatuur met elkaar verbindt
- T — temperatuur (K): hoe heet het gas is, gemeten op de kelvinschaal
Een vat bevat 1 mol gas bij een temperatuur van 300 kelvin, samengeperst in een volume van 3 kubieke meter. Welke druk oefent het gas uit?
- n = 1 mol
- T = 300 K
- V = 3 m³
- P = n · R · T / V
- P = (1 mol · 8.31 J/(mol·K) · 300 K) / 3 m³
P = 831 Pa