Уравнение идеального газа
Частицы газа постоянно носятся и ударяются о стенки сосуда — именно это создаёт давление. Сожмите газ в меньший объём, нагрейте его или добавьте больше частиц — и давление вырастет, потому что молекулы сближаются или движутся быстрее и бьют по стенкам сильнее и чаще. Уравнение идеального газа связывает давление, объём, количество газа и температуру в одном уравнении.
P · V = n · R · T
- P — давление (Pa): сила на единицу площади, с которой газ давит на стенки сосуда
- V — объём (m³): какое пространство занимает газ
- n — количество вещества (mol): сколько молей частиц газа присутствует
- R — газовая постоянная (J/(mol·K)): фиксированное число, связывающее единицы давления, объёма, количества и температуры
- T — температура (K): насколько горяч газ по шкале кельвинов
Сосуд содержит 1 mole газа при температуре 300 kelvin, сжатый в объём 3 cubic meters. Какое давление оказывает газ?
- 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