Połączone prawo gazu łączy te trzy gaz prawa: Prawo Boyle'a, Prawo Karola, i Prawo Gay-Lussaca. Stwierdza, że stosunek iloczynu nacisk i Tom i temperatura absolutna gazu jest równe stałej. Gdy Prawo Avogadro dodaje się do połączonego prawa gazowego, idealne prawo gazu wyniki. W przeciwieństwie do wymienionych przepisów dotyczących gazu, prawo dotyczące gazu łączonego nie ma oficjalnego odkrywcy. Jest to po prostu połączenie innych praw dotyczących gazu, które działają, gdy wszystko oprócz temperatury, ciśnienia i objętości są utrzymywane na stałym poziomie.
Istnieje kilka typowych równań do pisania połączonego prawa gazowego. Klasyczne prawo dotyczy prawa Boyle'a i prawo Karola do stwierdzenia:
PV / T = k
gdzie P = ciśnienie, V = objętość, T = temperatura bezwzględna (Kelvin), a k = stała.
Stała k jest prawdziwą stałą, jeśli liczba moli gazu się nie zmienia. W przeciwnym razie może się to różnić.
Inne wspólna formuła dla połączonego prawa gazowego dotyczy „przed i po” warunkach gazu:
P.1V.1 / T1 = P2V.2 / T2
Przykład
Znajdź objętość gazu w STP, gdy 2,00 litra zostanie zebrane przy 745,0 mm Hg i 25,0 stopni Celsjusza.
Aby rozwiązać problem, najpierw musisz określić, której formuły użyć. W takim przypadku pytanie dotyczy warunków w STP, więc wiesz, że masz do czynienia z problemem „przed i po”. Następnie musisz zrozumieć STP. Jeśli jeszcze tego nie zapamiętałeś (i prawdopodobnie powinieneś, ponieważ często się to pojawia), STP odnosi się do „standardowa temperatura i ciśnienie, ”czyli 273 kelwinów i 760,0 mm Hg.
Ponieważ prawo działa przy użyciu temperatury bezwzględnej, musisz przekonwertować 25,0 stopnie Celsjusza do skali Kelvina. To daje 298 kelwinów.
W tym momencie możesz podłączyć wartości do formuły i rozwiązać nieznane. Częstym błędem popełnianym przez niektórych ludzi, gdy są nowi w tego rodzaju problemach, jest mylenie, które liczby idą w parze. Dobrą praktyką jest identyfikowanie zmiennych. W tym problemie są to:
P.1 = 745,0 mm Hg
V.1 = 2,00 l
T.1 = 298 K.
P.2 = 760,0 mm Hg
V.2 = x (nieznany, którego rozwiązujesz)
T.2 = 273 K.
Następnie weź wzór i skonfiguruj go do rozwiązania dla nieznanego „x”, którym w tym problemie jest V2:
P.1V.1 / T1 = P2V.2 / T2
Mnożenie krzyżowe, aby usunąć frakcje:
P.1V.1T.2 = P2V.2T.1
Podziel, aby wyizolować V.2:
V.2 = (P1V.1T.2) / (P2T.1)
Podaj liczby i rozwiąż dla V2:
V.2 = (745,0 mm Hg · 2,00 L · 273 K) / (760 mm Hg · 298 K)
V.2 = 1,796 L.
Zgłoś wynik, używając poprawnego liczba znaczących liczb:
V.2 = 1,80 l
Aplikacje
Połączone prawo gazu ma praktyczne zastosowanie w przypadku gazów w zwykłych temperaturach i ciśnieniach. Podobnie jak inne prawa dotyczące gazu oparte na idealnym zachowaniu, staje się on mniej dokładny w wysokich temperaturach i ciśnieniach. Prawo stosuje się w termodynamice i mechanice płynów. Na przykład można go użyć do obliczenia ciśnienia, objętości lub temperatury gazu w chmurach w celu prognozowania pogody.