Zákon o kombinovaném plynu tyto tři kombinuje plyn zákony: Boyleův zákon, Charlesův zákon, a Gay-Lussacův zákon. Uvádí, že poměr produktu tlak a objem a absolutní teplota plynu se rovná konstantě. Když Avogadroův zákon je přidán do zákona o kombinovaném plynu, zákon o ideálním plynu Výsledek. Na rozdíl od pojmenovaných zákonů o plynu nemá zákon o kombinovaném plynu oficiálního objevitele. Je to prostě kombinace dalších zákonů o plynech, které fungují, když se všechno kromě teploty, tlaku a objemu udržuje konstantní.
Existuje několik společných rovnic pro psaní zákona o kombinovaném plynu. Klasický zákon týká se Boyleova zákona a Charlesův zákon:
PV / T = k
kde P = tlak, V = objem, T = absolutní teplota (Kelvin), a k = konstantní.
Konstanta k je skutečná konstanta, pokud se počet molů plynu nezmění. Jinak se liší.
Další společný vzorec pro zákon o kombinovaném plynu se vztahují podmínky „před a po“ plynu:
P1PROTI1 / T1 = P2PROTI2 / T2
Příklad
Vyhledejte objem plynu při STP, když se shromáždí 2,00 litru při 745,0 mm Hg a 25,0 stupních Celsia.
Chcete-li problém vyřešit, musíte nejprve určit, který vzorec použít. V tomto případě se otázka zeptá na podmínky v STP, takže víte, že se zabýváte problémem „před a po“. Dále musíte porozumět STP. Pokud jste si to ještě nezapamatovali (a pravděpodobně byste měli, protože to vypadá hodně), STP odkazuje na „standardní teplota a tlak“, což je 273 Kelvinů a 760,0 mm Hg.
Protože zákon pracuje s absolutní teplotou, musíte převést 25.0 stupňů Celsia na Kelvinovu stupnici. Tím získáte 298 Kelvinů.
V tomto okamžiku můžete hodnoty vložit do vzorce a vyřešit pro neznámé. Častou chybou, kterou někteří lidé dělají, když jsou pro tento druh problému nový, je matoucí, která čísla jdou spolu. Je dobrým zvykem identifikovat proměnné. V tomto problému jsou:
P1 = 745,0 mm Hg
PROTI1 = 2,00 1
T1 = 298 K
P2 = 760,0 mm Hg
PROTI2 = x (neznámý, pro který řešíte)
T2 = 273 K
Dále vezměte vzorec a nastavte jej pro řešení neznámého "x", což je v tomto problému V2:
P1PROTI1 / T1 = P2PROTI2 / T2
Vynásobte křížem, abyste vyčistili frakce:
P1PROTI1T2 = P2PROTI2T1
Rozdělte, abyste izolovali V2:
PROTI2 = (P1PROTI1T2) / (Str2T1)
Připojte čísla a vyřešte pro V2:
PROTI2 = (745,0 mm Hg · 2,00 L · 273 K) / (760 mm Hg · 298 K)
PROTI2 = 1,796 1
Ohlásit výsledek pomocí správného počet významných čísel:
PROTI2 = 1,80 l
Aplikace
Zákon o kombinovaném plynu má praktické aplikace, když pracuje s plyny při běžných teplotách a tlacích. Stejně jako ostatní zákony o plynech založené na ideálním chování se stává i při vysokých teplotách a tlacích méně přesný. Zákon se používá v termodynamice a mechanice tekutin. Například může být použit k výpočtu tlaku, objemu nebo teploty plynu v oblacích pro předpověď počasí.