A kombinált gáztörvény ötvözi a hármat gáz jogszabályok: Boyle törvénye, Károly törvényés Gay-Lussac törvénye. Megállapítja, hogy a nyomás és hangerő és a abszolút hőmérséklet egy gáz egy állandójával egyenlő. Amikor Avogadro törvénye hozzáadódik a kombinált gáztörvényhez, az ideális gáz törvény eredmények. Az elnevezett gáztörvényektől eltérően a kombinált gáztörvénynek nincs hivatalos felfedezője. Ez egyszerűen a többi gázszabály kombinációja, amely akkor működik, ha a hőmérsékletet, a nyomást és a térfogatot kivéve mindent állandó értéken tartják.
Van néhány közös egyenlet a kombinált gázszabály megírásához. A klasszikus törvény kapcsolódik Boyle törvényéhez és Charles törvénye:
PV / T = k
ahol P = nyomás, V = térfogat, T = abszolút hőmérséklet (Kelvin) és k = állandó.
A k állandó egy valódi állandó, ha a gáz molszáma nem változik. Egyébként változik.
Egy másik általános képlet a kombinált gázról szóló törvény vonatkozik a gáz „előtt és után” feltételeire:
P1V1 / T1 = P2V2 / T2
Példa
Keresse meg a gázmennyiséget az STP-nál, amikor 2,00 liter 745,0 mm Hg hőmérsékleten és 25,0 Celsius fokon gyűlik össze.
A probléma megoldásához először meg kell határoznia, melyik képletet kell használni. Ebben az esetben a kérdés az STP körülményeiről szól, így tudod, hogy egy "előtte és utána" problémával foglalkozik. Ezután meg kell értenie az STP-t. Ha még nem memorizálta ezt (és valószínűleg meg is kellene, mivel sokat jelenik meg), az STP "normál hőmérséklet és nyomás", amely 273 Kelvin és 760,0 mm Hg.
Mivel a törvény abszolút hőmérsékleten működik, 25,0-et kell konvertálnia Celsius fok a Kelvin skála szerint. Ez 298 Kelvin-t ad.
Ezen a ponton beillesztheti az értékeket a képletbe, és megoldhatja az ismeretlen problémákat. Általános hiba, amelyet néhány ember elkövet, amikor még nem ismeri fel ezt a fajta problémát, az, hogy megzavarja, hogy mely számok mennek egymáshoz. Jó gyakorlat a változók azonosítása. Ebben a problémában ezek:
P1 = 745,0 mm Hg
V1 = 2,00 L
T1 = 298 K
P2 = 760,0 mm Hg
V2 = x (az ismeretlen, amelyet megoldasz)
T2 = 273 K
Ezután vegye ki a képletet, és állítsa be úgy, hogy megoldja az ismeretlen "x" értéket, amely ebben a problémaban V2:
P1V1 / T1 = P2V2 / T2
Kereszt szorzás a frakciók törléséhez:
P1V1T2 = P2V2T1
Osszuk szét V elkülönítésére2:
V2 = (P1V1T2) / (P2T1)
Csatlakoztassa a számokat és megoldja a V2-hez:
V2 = (745,0 mm Hg · 2,00 L · 273 K) / (760 mm Hg · 298 K)
V2 = 1,796 L
Jelentse az eredményt a helyes használatával jelentős számok száma:
V2 = 1,80 L
Alkalmazások
A kombinált gáztörvény gyakorlati alkalmazásokat nyújt, ha a gázokat rendes hőmérsékleten és nyomáson kezelik. Más ideális viselkedésen alapuló gázszabályokhoz hasonlóan, magas hőmérsékleten és nyomáson is kevésbé pontos. A törvényt alkalmazzák a termodinamikában és a folyadékmechanikában. Például kiszámítható a felhőkben lévő gáz nyomásának, térfogatának vagy hőmérsékletének az időjárás előrejelzésére.