1. Utilisation de la loi sur le gaz idéal:
* La loi sur le gaz idéal: Il s'agit de la méthode la plus courante et la plus polyvalente. Il déclare:PV =NRT
* p: Pression du gaz (en pascals, PA)
* v: Volume du gaz (en mètres cubes, m³)
* n: Nombre de moles de gaz (en moles, mol)
* r: Constante de gaz idéale (8,314 J / mol · k)
* t: Température du gaz (à Kelvin, K)
* Pour trouver le volume, réorganisez l'équation: V =(nrt) / p
Exemple:
* Vous avez 2 moles de gaz idéal à une pression de 1 atm (101 325 PA) et une température de 25 ° C (298 K).
* Convertissez la température en Kelvin:25 ° C + 273.15 =298,15 K
* Branchez les valeurs sur l'équation:v =(2 mol * 8,314 J / mol · k * 298,15 k) / 101,325 pa
* Calculez le volume:v ≈ 0,049 m³ ou 49 litres
2. Utilisation de la loi combinée au gaz:
* La loi combinée au gaz: Cette loi combine la loi de Boyle, la loi de Charles et la loi de Gay-Lussac, et est utile pour comparer les états initiaux et finaux d'un gaz. Il indique:(p₁v₁) / t₁ =(p₂v₂) / t₂
* p₁: Pression initiale
* v₁: Volume initial
* t₁: Température initiale
* p₂: Pression finale
* v₂: Volume final
* t₂: Température finale
* Pour trouver le volume final (v₂), réorganisez l'équation: V₂ =(p₁v₁t₂) / (p₂t₁)
Exemple:
* Vous avez 1 litre d'un gaz à une pression de 1 atm et une température de 20 ° C (293,15 K). La pression est augmentée à 2 atm et la température est augmentée à 30 ° C (303,15 K).
* Branchez les valeurs sur l'équation:v₂ =(1 atm * 1 l * 303.15 k) / (2 atm * 293.15 k)
* Calculez le volume final:V₂ ≈ 0,52 L
3. Utilisation de la loi d'Avogadro:
* La loi d'Avogadro: Cette loi stipule qu'à la même température et à la même pression, des volumes égaux de différents gaz idéaux contiennent le même nombre de molécules.
* Cette loi est utile pour comparer les volumes de deux gaz avec le même nombre de moles.
4. Utilisation de la loi sur le gaz idéal avec densité:
* La loi de gaz idéale peut être combinée avec la définition de la densité (ρ =m / v) pour calculer le volume d'un gaz.
* réorganisant la loi de gaz idéale et substituant la densité, vous obtenez:v =(mrt) / (ρp)
* m: Masse du gaz (en kg)
Exemple:
* Vous avez 1 kg d'azote (N₂) à une pression de 1 atm et une température de 25 ° C (298 K). La densité de l'azote gazeux dans ces conditions est d'environ 1,25 kg / m³.
* Calculez le volume:v =(1 kg * 8,314 J / mol · k * 298 k) / (1,25 kg / m³ * 101,325 pa)
* Le volume est approximativement:v ≈ 0,196 m³ ou 196 litres
Considérations importantes:
* Hypothèses de droit du gaz idéal: La loi sur le gaz idéal suppose que les molécules de gaz n'ont pas de volume et n'interagissent pas entre elles. Il s'agit d'une bonne approximation pour la plupart des gaz à basse pression et des températures élevées.
* Gass réels: À des pressions élevées ou à des températures basses, les gaz réels s'écartent d'un comportement idéal. Vous devrez peut-être utiliser des équations plus complexes pour tenir compte des forces intermoléculaires et du volume fini de molécules de gaz.
N'oubliez pas d'utiliser toujours des unités cohérentes dans vos calculs et d'être conscients des limites des méthodes que vous utilisez.
