Phương Trình Trạng Thái Khí Lý Tưởng
Các phân tử khí liên tục di chuyển và va vào thành bình chứa, và đó chính là nguyên nhân tạo ra áp suất. Nén khí vào thể tích nhỏ hơn, đun nóng, hoặc thêm nhiều phân tử khí hơn, áp suất sẽ tăng, vì các phân tử tụ lại gần nhau hoặc di chuyển nhanh hơn và va vào thành bình mạnh hơn, thường xuyên hơn. Phương trình khí lý tưởng liên kết áp suất, thể tích, lượng khí và nhiệt độ trong một phương trình duy nhất.
P · V = n · R · T
- P — áp suất (Pa): lực trên một đơn vị diện tích mà khí tác dụng lên thành bình chứa
- V — thể tích (m³): lượng không gian mà khí chiếm giữ
- n — lượng chất (mol): có bao nhiêu mol phân tử khí
- R — hằng số khí (J/(mol·K)): một số cố định liên kết các đơn vị của áp suất, thể tích, lượng chất và nhiệt độ
- T — nhiệt độ (K): khí nóng đến mức nào, đo theo thang Kelvin
Một bình chứa 1 mol khí ở nhiệt độ 300 Kelvin, bị nén vào thể tích 3 mét khối. Khí đó tạo ra áp suất bao nhiêu?
- 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