- กฎเคมี: กฏของเกย์ ลูสแซก
- วิทยาศาสตร์: กฏของเกย์ ลูสแซก
โดย: สาขาเคมีและชีววิทยา
เมื่อ: วันพุธ, 29 มกราคม 2563
การใช้ทฤษฎีจลน์ของแก๊สอธิบายกฎของเกย์ ลูสแซก
animation แสดงการเปลี่ยนแปลงความดันของแก๊สเมื่อมีการลดและเพิ่มอุณหภูมิของแก๊ส โดยแสดงให้เห็นการเปลี่ยนแปลงในระดับอนุภาค
หัวเรื่อง และคำสำคัญ ความดัน, อุณหภูมิ, เกย์-ลูสแซก, Gay-Lussac's law, gas law
ประเภท Moving Image
ลิขสิทธิ์ สถาบันส่งเสริมการสอนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี (สสวท. ) สาขาเคมีและชีววิทยา
สาขาวิชา/กลุ่มสาระวิชา เคมี
ระดับชั้น ม. 5
กลุ่มเป้าหมาย นักเรียน
ชื่อหนังสือ หนังสือเรียนรายวิชาเพิ่มเติมวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี เคมี ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 5 เล่ม 3
บทที่ บทที่ 7 แก๊สและสมบัติของแก๊ส
ดูเพิ่มเติม
เพิ่มในรายการโปรด
คุณอาจจะสนใจ
Hits (23338)
วีดิทัศน์การทดลองศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างความดันและปริมาตรของอากาศ โดยการกดก้านกระบอกฉีดยาเพื่อเพิ่... Hits (10554)
animation แสดงการชุบทองโดยใช้หลักการของเซลล์อิเล็กโทรลิติก
Hits (14220)
วีดิทัศน์การทดลองเพื่อศึกษาการแยกสลายสารละลายโพแทสเซียมไอโอไดด์ด้วยไฟฟ้าโดยใช้หลักการของเซลล์อิเล็ก...
กฎเคมี: กฏของเกย์ ลูสแซก
5 = 8. 5 L แล้วนำมารวมกันดังนี้ ดังนั้น ความดันสุดท้ายของแก๊ส He หลังเปิดวาล์วจะเท่ากับความดันอันเนื่องมาจาก He ทั้งสองภาชนะ เท่ากับ 0. 706 + 0. 382 = 1. 088 atm ตัวอย่าง 5 ฟองอากาศปริมาตร 0. 5 mL มีอุณหภูมิของอากาศ 4°C และความดัน 2000 mmHg ลอยจากใต้แม่น้ำขึ้นสู่ผิวน้ำทำให้อุณหภูมิและความดันเปลี่ยนเป็น 25°C และ 755 mmHg อยากทราบว่าปริมาตรฟองอากาศเท่ากับเท่าไร ตัวอย่าง 6 ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ มีความเข้มข้นเท่ากับ 0. 4 โมลาร์ ที่มีอุณหภูมิ 27°C จะมีความดันเท่ากับเท่าไร วิธีคิด จาก PV = nRT
55 ลิตร
กฎเกย์ – ลูสแซก
เกย์ – ลูสแซกได้ทำการทดลองเพิ่มเติมต่อไป
โดยให้ปริมาตรของแก๊สคงที่ เพื่อที่จะหาความสัมพันธ์ระหว่างความดันกับอุณหภูมิ
ผลที่ได้คือ ความดันของแก๊สใด ๆ
จะแปรผันตรงกับอุณหภูมิเมื่อปริมาตรคงที่ ดังนั้น
P a T
P
P = k
และ
P1 =
T1 T2
ตัวอย่างที่ 5 ถังใบหนึ่งถ้ามีแก๊สบรรจุอยู่จำนวนหนึ่ง
มีความดัน 135 บรรยากาศ ที่อุณหภูมิ 20 O C
ถ้าให้แก๊สภายในถังร้อนขึ้นเป็น 85 O C จะมีความดันเท่าใดเมื่อปริมาตรคงที่
วิธีทำ
P1 = P2
135/(273+20) = P2/(273 +85)
P2 =
135 x 358
293
164. 9 บรรยากาศ
จากกฎทั้งสามกฎข้างต้น
นำมารวมได้เป็นกฎรวมแก๊ส ดังสมการ
ซึ่งจากกฎรวมแก๊ส
เราสามารถเปลี่ยนให้เป็นกฎของแก๊สอุดมคติ หรือกฎแก๊สสมบูรณ์ โดยอาศัย กฎของอาโวกาโดร ได้ดังสมการ
โดยที่ V เป็นปริมาตรของแก๊ส
หน่วยเป็นลูกบาศก์เมตร
P เป็นความดันของแก๊ส หน่วยเป็นปาสกาล (หรือพาสคัล)
T เป็นอุณหภูมิอุณหพลวัต หน่วยเป็นเคลวิน
n เป็นจำนวนโมลของแก๊ส
R เป็นค่าคงตัวแก๊สอุดมคติ (ประมาณ 8. 3145 จูลต่อ(โมล เคลวิน))
นอกเหนือจากกฎที่ได้อธิบายไปแล้ว
ก็ยังมี กฎการแพร่ของแกรห์ม ( หรือบางทีเขียนเป็น
เกรแฮม) ทฤษฎ ี จลน์ของแก๊ส และ กฎความดันย่อยของดาลตัน ซึ่งสามารถนำมาใช้อธิบายพฤติกรรมของแก๊สอุดมคติได้เช่น เดียวกัน
อย่างไรก็ดี แก๊สอุดมคติอยู่ในสภาวะที่สมมติขึ้นมา กฎเหล่านี้จึงไม่สามารถอธิบายพฤติกรรมที่แท้ จริงของแก๊สปกติได้
55 ลิตร
เกย์–ลูสแซกได้ทำการทดลองเพิ่มเติมต่อไป โดยให้ปริมาตรของแก๊สคงที่ เพื่อที่จะหาความสัมพันธ์ระหว่างความดันกับอุณหภูมิ ผลที่ได้คือ ความดันของแก๊สใด ๆ จะแปรผันตรงกับอุณหภูมิเมื่อปริมาตรคงที่ ดังนั้น
P a T
P = kT
และ =
ตัวอย่างที่ 5 ถังใบหนึ่งถ้ามีแก๊สบรรจุอยู่จำนวนหนึ่ง มีความดัน 135 บรรยากาศ ที่อุณหภูมิ 20 O C ถ้าให้แก๊สภายในถังร้อนขึ้นเป็น 85 O C จะมีความดันเท่าใดเมื่อปริมาตรคงที่
วิธีทำ =
P 2 =
= 164. 9 บรรยากาศ
วิทยาศาสตร์: กฏของเกย์ ลูสแซก
15 o C เท่ากับ 0 เคลวิน และเมื่อเปลี่ยนหน่วยอุณหภูมิของแกน x จากองศาเซลเซียส ( o C) เป็นเคลวิน (K) จะได้กราฟรูป (ข) ซึ่งทำให้ ปริมาตรของแก๊สสัมพันธ์กับอุณหภูมิตามสมการเส้นตรงที่มีจุด origin ที่ 0, 0 ดังสมการ ดังนั้น เมื่อทดลองเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (T) ของแก๊ส และวัดปริมาตรแก๊สที่ได้ (V) ในการทดลองแต่ละครั้งจะพบ ตัวอย่าง ที่ความดันคงที่ อุณหภูมิ 30 o C แก๊สตัวอย่างมีปริมาตร 10 L อยากทราบว่าแก๊สจะหดตัวเหลือปริมาตรเท่าไรที่ 0 o C วิธีคิด ที่ T 1 =30 o C (=273. 15+30=303. 15 K) V 1 =10 L เมื่ออุณหภูมิลดลงเป็น 0 o C (=273. 15+0=273. 15 K) V 2 =? เกย์-ลูสแซก (Joseph Gay-Lussac 1778 - 1850) กล่าวว่า ความดันของแก๊สแปรผันตามตรงกับอุณหภูมิในหน่วยเคลวิน (K) เมื่อมวลและปริมาตรของแก๊สคงที่ ดังนั้น เมื่อทดลองเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ (T) และวัดความดันแก๊สที่ได้ (P) ในการทดลองแต่ละครั้งจะพบว่า ตัวอย่าง ถังแก๊สหุงต้มมีความดันแก๊สเท่ากับ 7 bar ที่ 25 o C เมื่อถังแก๊สถูกวางกลางแดดจนแก๊สมีอุณหภูมิ 50 o C ความดันแก๊สในถังจะเท่ากับเท่าไร วิธีคิด ที่ T 1 =25 o C (=273. 15+25=298. 15K) V 1 =10 L เมื่ออุณหภูมิลดลงเป็น 0 o C (=273.
35
2
50
323
114
3
373
132
4
200
473
167
จากตารางจะเห็นว่า เมื่อเปลี่ยนอุณหภูมิในหน่วยเซลเซียสเป็นหน่วยเคลวิน อัตราส่วนระหว่างปริมาตรกับอุณหภูมิเคลวินจะมีค่าคงที่
จ๊าก–อาเล็กซองเดร์–เซซา ชาร์ล ( Jacqes A. C. Charles) นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ได้ศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิกับปริมาตรแก๊ส ในปี ค. ศ. 1778 (พ. 2321) และสรุปความ สัมพันธ์เป็นกฎ เรียกว่ากฎของชาร์ล ซึ่งมีใจความดังนี้
" เมื่อมวลและความดันของแก๊สคงที่ ปริมาตรของแก๊สจะแปรผันตรงกับอุณหภูมิเคลวิน "
REF:
จากกฎของชาร์ล สามารถเขียนเป็นความสัมพันธ์ได้ดังนี้
V a T
V = kT
= k
ถ้าให้ V 1 เป็นปริมาตรของแก๊สที่อุณหภูมิ T 1
V2 เป็นปริมาตรของแก๊สที่อุณหภูมิ T 2
เนื่องจากอัตราส่วนระหว่าง V กับ T คงที่ ดังนั้น
=
ตัวอย่างที่ 3 แก๊สชนิดหนึ่งมีปริมาตร 80 cm3 ที่อุณหภูมิ 45 O C แก๊สนี้จะมีปริมาตรเท่าใดที่อุณหภูมิ 0 O C ถ้าความดันคงที่
วิธีทำ V 1 = 80 cm3
V 2 =? T1 = 273 + 45 = 318 K
T2 = 273 + 0 = 273 K
V 2 =
= 68. 68 cm3
ตัวอย่างที่ 4 แก๊สชนิดหนึ่งมีปริมาตร 30 ลิตร ที่อุณหภูมิ 25 O C ถ้าความดันคงที่ แก๊สนี้จะมีปริมาตรเท่าใดเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนไปเป็น 100 O C
วิธีทำ V 1 = 30 ลิตร
T1 = 273 + 25 = 298 K
T2 = 273 + 100 = 373 K
= 37.
กฎต่างๆของแก๊สอุดมคติมีดังนี้ กฎของบอยล์: (ที่ปริมาณโมล n และอุณหภูมิ T คงที่) กฎของชาร์ล: (ที่ปริมาณโมล n และความดัน P คงที่) กฎของอะโวกาโดร: (ที่ความดัน P และอุณหภูมิ T คงที่) ซึ่งสามารถเขียนรวมในรูปสมการใหม่เพียงสมการเดียวได้ว่า หรือ PV = nRT เมื่อ R เป็นค่าคงที่ของแก๊ส ----- (27. 1) สมการ 27. 1 เรียกว่า สมการของแก๊สอุดมคติ หรือ กฎรวมแก๊ส ค่าคงที่ของแก๊ส R มีค่าหลายค่าขึ้นกับหน่วยที่ใช้ โดยปกติที่นิยมใช้ได้แก่ ตัวอย่าง ตัวอย่าง 1 ที่สภาวะมาตรฐาน (STP) ที่อุณหภูมิ 0 o C ความดัน 1 atm แก๊สอุดมคติ 1 โมล จะมีปริมาตรเท่ากับเท่าไร วิธีคิด เนื่องจากหน่วยของความดันเป็น atm ดังนั้นควรใช้ R ที่มีหน่วยของความดันเหมือนกัน ตัวอย่าง 2 ที่สภาวะมาตรฐาน (STP) ที่อุณหภูมิ 0 o C ความดัน 1 atm แก๊สไนโตรเจน 8. 515 g จะมีปริมาตรเท่ากับเท่าไร วิธีคิดแบบที่ 1 แก๊สไนโตรเจน 8. 515 กรัม มีจำนวนโมลเท่ากับ วิธีคิดแบบที่ 2 จากข้อมูลที่ทราบว่าแก๊สอุดมคติจะมีปริมาตร 22. 415 L ที่สภาวะมาตรฐาน STP เสมอ ดังนั้น ตัวอย่าง 3 เมื่อเปิดวาล์วแก๊สไฮโดรเจนขยายตัวกระจายไปยังภาชนะสุญญากาศที่เชื่อมต่อ ถ้าไม่คิดปริมาตรจากท่อเชื่อมต่อและอุณหภูมิแก๊สหลังขยายตัวเท่ากับ 400K อยากทราบว่าแก๊สไฮโดรเจนจะมีความดันสุดท้ายเท่าไร ตัวอย่าง 4 เมื่อเปิดวาล์วแก๊สฮีเลียมทั้งสองภาชนะจะผสมกัน ถ้าอุณหภูมิเริ่มต้นของแก๊ส He ทั้งสองภาชนะเท่ากันและไม่เปลี่ยนแปลงหลังผสม อยากทราบว่าความดันหลังจากเปิดวาล์วมีค่าเท่าไร เนื่องจาก T 1 = T 2 ดังนั้นสมการจึงเป็น P 1 V 1 = P 2 V 2 ซึ่งจะใช้หาความดันแก๊ส He ที่ละภาชนะที่เปลี่ยนไปเมื่อปริมาตรเปลี่ยนเป็นปริมาตรรวม 2+6.
- กฎของแก๊ส - วิกิพีเดีย
- เสื้อ มาริ ด
- กฎแก๊สเกย์-ลูสแซก - นายอรรคเดช ศรีสุขเกษมรัตน์
- เครื่องทอดอัตโนมัติ
- เราเป็นเกย์(ออกสาว) แต่อยากมีแฟนเป็นผู้หญิงผิดไหม แล้วมีผู้หญิงที่ชอบเกย์ไหมครับ? - Pantip
- ฮานอย 4 2 63 jlcea3a7bgj xn p1ai
- ราคา สรร ไท เมตร ละ 10
- ขาย x100f มือ สอง 25 000
- เก้าอี้ สนาม naturehike