Apvienotajā gāzes likumā ir apvienoti trīs gāze likumi: Boilija likums, Kārļa likums, un Geja-Lussaka likums. Tajā norādīts, ka produkta attiecība pret spiediens un apjoma un absolūtā temperatūra no gāzes ir vienāds ar konstanti. Kad Avogadro likums ir pievienots kombinētajam gāzes likumam, ideāls gāzes likums rezultāti. Atšķirībā no nosauktajiem gāzes likumiem, kombinētajiem gāzes likumiem nav oficiāla atklājēja. Tas ir vienkārši citu gāzes likumu apvienojums, kas darbojas, ja viss, izņemot temperatūru, spiedienu un tilpumu, tiek uzturēts nemainīgs.
Kombinētās gāzes likuma rakstīšanai ir pāris kopīgu vienādojumu. Klasiskais likums attiecas uz Boilija likumu un Kārļa likums noteikt:
PV / T = k
kur P = spiediens, V = tilpums, T = absolūtā temperatūra (Kelvins) un k = konstante.
Konstante k ir patiesa konstante, ja gāzes molu skaits nemainās. Pretējā gadījumā tas mainās.
Cits kopēja formula attiecībā uz kombinētās gāzes likumu attiecas "pirms un pēc" gāzes nosacījumi:
Lpp1V1 / T1 = P2V2 / T2
Piemērs
Atrodiet gāzes tilpumu STP, kad 2,00 litri tiek savākti pie 745,0 mm Hg un 25,0 grādi pēc Celsija.
Lai atrisinātu problēmu, vispirms jāidentificē, kuru formulu izmantot. Šajā gadījumā tiek uzdots jautājums par apstākļiem STP, lai jūs zināt, ka jums ir jārisina problēma "pirms un pēc". Tālāk jums jāsaprot STP. Ja jūs to vēl neesat iegaumējis (un jums, iespējams, vajadzētu, jo tas šķiet daudz), STP atsaucas uz "standarta temperatūra un spiediens, ”kas ir 273 Kelvins un 760,0 mm Hg.
Tā kā likums darbojas, izmantojot absolūto temperatūru, jums jāpārveido 25,0 grādi pēc Celsija skalas līdz Kelvina skalai. Tas dod jums 298 kelvinus.
Šajā brīdī vērtības var iespraust formulā un atrisināt nezināmo. Izplatīta kļūda, ko daži cilvēki izdara, kad viņi vēl nav saskārušies ar šāda veida problēmām, ir neskaidra, kuri skaitļi iet kopā. Laba prakse ir identificēt mainīgos lielumus. Šajā problēmā viņi ir:
Lpp1 = 745,0 mm Hg
V1 = 2,00 L
T1 = 298 K
Lpp2 = 760,0 mm Hg
V2 = x (nezināmais, kuru jūs risināt)
T2 = 273 K
Tālāk lietojiet formulu un iestatiet to, lai atrisinātu nezināmo “x”, kas šajā problēmā ir V2:
Lpp1V1 / T1 = P2V2 / T2
Reiziniet, lai notīrītu frakcijas:
Lpp1V1T2 = P2V2T1
Sadaliet, lai izolētu V2:
V2 = (P1V1T2) / (P2T1)
Pievienojiet numurus un risiniet V2:
V2 = (745,0 mm Hg · 2,00 L · 273 K) / (760 mm Hg · 298 K)
V2 = 1,796 L
Paziņojiet rezultātu, izmantojot pareizo nozīmīgu skaitļu skaits:
V2 = 1,80 L
Lietojumprogrammas
Apvienotajam gāzes likumam ir praktisks pielietojums, strādājot ar gāzēm parastā temperatūrā un spiedienā. Tāpat kā citi gāzes likumi, kuru pamatā ir ideāla izturēšanās, augstās temperatūrās un spiedienos tas kļūst mazāk precīzi. Likums tiek izmantots termodinamikā un šķidrumu mehānikā. Piemēram, to var izmantot, lai aprēķinātu mākoņos esošās gāzes spiedienu, tilpumu vai temperatūru, lai prognozētu laika apstākļus.