NộI Dung
Một atm, hoặc khí quyển, là một đơn vị áp suất khí. Một atm là áp suất khí quyển ở mực nước biển, ở các đơn vị khác, là 14,7 pound mỗi inch vuông, 101325 Pascals, 1.01325 bar hoặc 1013,25 millibar. Luật khí lý tưởng cho phép bạn liên kết áp suất của khí bên trong bình chứa với số mol khí, miễn là bạn giữ nhiệt độ và thể tích không đổi. Theo Luật khí lý tưởng, 1 mol khí chiếm thể tích 22,4 lít ở nhiệt độ 273 độ Kelvin (0 độ C hoặc 32 độ F) tạo áp suất tương đương với 1 ATM. Những điều kiện này được gọi là nhiệt độ và áp suất tiêu chuẩn (STP).
TL; DR (Quá dài; Không đọc)
Sử dụng Định luật khí lý tưởng để liên kết áp suất (P) của khí trong bình chứa ở nhiệt độ không đổi (T) với số mol (n) của khí.
P = (nRT) V, trong đó R là hằng số khí lý tưởng.
Luật khí lý tưởng
Định luật khí lý tưởng liên quan đến áp suất khí (P) và thể tích (V) với số mol khí (n) và nhiệt độ (T) của khí tính theo độ Kelvin. Ở dạng toán học, mối quan hệ này là:
PV = nRT
R là hằng số được gọi là hằng số khí lý tưởng. Khi bạn đo áp suất trong khí quyển, giá trị của R là 0,082057 L atm mol-1K-1 hoặc 8,3145 m3 Pa mol-1K-1 (nơi viết tắt của lít).
Mối quan hệ này chỉ có giá trị về mặt kỹ thuật đối với một loại khí lý tưởng, là một loại khí có các hạt đàn hồi hoàn hảo không có phần mở rộng không gian. Không có khí thực đáp ứng các điều kiện này, nhưng tại STP, hầu hết các khí đến đủ gần để tạo ra mối quan hệ áp dụng.
Áp lực liên quan đến nốt ruồi khí
Bạn có thể sắp xếp lại phương trình khí lý tưởng để cô lập áp suất hoặc số mol ở một bên của dấu bằng. Nó trở thành một trong hai P = (nRT) V hoặc là n = PV ÷ RT. Nếu bạn giữ nhiệt độ và âm lượng không đổi, cả hai phương trình sẽ cho bạn một tỷ lệ trực tiếp:
P = C × n và n = (1 / C) × P, trong đó C = RT V.
Để tính toán C, bạn có thể đo thể tích theo lít hoặc mét khối miễn là bạn nhớ sử dụng giá trị của R tương thích với lựa chọn của bạn. Khi sử dụng Định luật khí lý tưởng, luôn biểu thị nhiệt độ theo độ Kelvin. Chuyển đổi từ độ C bằng cách thêm 273,15. Để chuyển đổi sang Kelvin từ Fahrenheit, hãy trừ 32 từ nhiệt độ Fahrenheit, nhân với 5/9 và thêm 273,15.
Thí dụ
Áp suất của khí argon bên trong bóng đèn 0,5 lít là 3,2 ATM khi bóng đèn tắt và nhiệt độ phòng là 25 độ C. Có bao nhiêu mol argon trong bóng đèn?
Bắt đầu bằng cách tính hằng số C = RT V, trong đó R = 0,082 L atm mol-1K-1. Hãy nhớ rằng 25 độ C = 298,15 K
C = 48,9 atm mol-1.
Cắm giá trị đó vào phương trình n = (1 / C) × P.
Số mol khí là: (1 / 48,9 atm mol-1 ) × 3,2 atm
= 0,065 mol.