Prawo gazu doskonałego
Cząsteczki gazu nieustannie pędzą i odbijają się od ścianek zbiornika — i to właśnie tworzy ciśnienie. Ściśnij gaz do mniejszej objętości, ogrzej go albo dodaj więcej cząstek, a ciśnienie rośnie, bo cząsteczki ściskają się ciaśniej albo poruszają szybciej i uderzają w ścianki mocniej i częściej. Prawo gazu doskonałego wiąże ciśnienie, objętość, ilość gazu i temperaturę w jednym równaniu.
P · V = n · R · T
- P — ciśnienie (Pa): siła na jednostkę pola, jaką gaz wywiera na ścianki zbiornika
- V — objętość (m³): ile przestrzeni zajmuje gaz
- n — liczba substancji (mol): ile moli cząstek gazu jest obecnych
- R — stała gazowa (J/(mol·K)): stała liczba łącząca jednostki ciśnienia, objętości, ilości i temperatury
- T — temperatura (K): jak gorący jest gaz, mierzony w skali kelwinów
Zbiornik trzyma 1 mol gazu w temperaturze 300 kelwinów, ściśnięty do objętości 3 metrów sześciennych. Jakie ciśnienie wywiera gaz?
- 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