กฎหมายแก๊สในอุดมคติคืออะไร?

กฎหมายก๊าซในอุดมคติเป็นสมการที่ใช้ในเคมีเพื่ออธิบายพฤติกรรมของก๊าซในอุดมคติซึ่งเป็นสารก๊าซสมมุติฐานที่เคลื่อนที่แบบสุ่มและไม่โต้ตอบกับก๊าซอื่นสมการนี้ถูกกำหนดเป็น PV ' NRT ซึ่งหมายความว่าเวลาความดันเวลาเท่ากับจำนวนของโมลไทม์เวลาที่อุณหภูมิคงที่ของก๊าซในอุดมคติโดยทั่วไปกฎหมายก๊าซในอุดมคติจะใช้กับระบบ SI ของหน่วยดังนั้น P จึงอยู่ใน Pascals, V อยู่ในลูกบาศก์เมตร n ไม่มีมิติและแสดงถึงจำนวนของโมล, r อยู่ในจูลเคลวินกฎหมายอาจได้รับเป็น pv ' nkt ด้วยจำนวนอนุภาค (n) แทนที่จำนวนของโมลและค่าคงที่ Boltzmann แทนที่ค่าคงที่ก๊าซในอุดมคติ

องค์ประกอบสำคัญอย่างหนึ่งที่ผู้ที่ทำงานกับกฎหมายก๊าซในอุดมคติจะต้องเข้าใจคือมันทำงานได้เฉพาะในสถานการณ์เชิงทฤษฎีก๊าซจริงทำปฏิกิริยากับกันและกันและกับตัวเองในระดับที่แตกต่างกันและการโต้ตอบเหล่านั้นเบี่ยงเบนจากการสุ่มของการเคลื่อนที่ของอนุภาคก๊าซที่อุณหภูมิต่ำและแรงกดดันสูงเช่นแรงที่น่าสนใจระหว่างก๊าซมีแนวโน้มที่จะเปลี่ยนแปลงวิธีการที่ก๊าซทำงานอย่างมีนัยสำคัญที่อุณหภูมิต่ำและแรงกดดันสูงเพียงพอก๊าซจำนวนมากกลายเป็นของเหลว แต่กฎหมายก๊าซในอุดมคติไม่ได้คำนึงถึงพฤติกรรมนี้มีการใช้งานที่หลากหลายสำหรับกฎหมายก๊าซในอุดมคติ แต่พวกเขามักจะเกี่ยวข้องกับสถานการณ์ทางทฤษฎีหนึ่งสามารถใช้กฎหมายก๊าซในอุดมคติเพื่อกำหนดคุณสมบัติใด ๆ ที่ไม่รู้จักของก๊าซในอุดมคติโดยสมมติว่าเรารู้คุณสมบัติที่เหลือตัวอย่างเช่นหากทราบถึงความดันจำนวนโมลและอุณหภูมิเป็นที่ทราบกันดีว่าเป็นไปได้ที่จะคำนวณปริมาตรแม้ว่าพีชคณิตที่เรียบง่ายในบางกรณีกฎหมายก๊าซในอุดมคติสามารถใช้ในสถานการณ์จริง แต่มีเฉพาะก๊าซที่มีพฤติกรรมอย่างใกล้ชิดตามกฎหมายในสภาพอุณหภูมิและความดันบางอย่างกฎหมายก๊าซมักจะสอนในรายละเอียดที่สำคัญในชั้นเรียนวิชาเคมีทั่วไปของโรงเรียนมัธยมและวิทยาลัยนักเรียนใช้กฎหมายเพื่อเรียนรู้พื้นฐานของการคำนวณทางเคมีและมักจะต้องทำการแปลงหน่วยหลายครั้งก่อนที่จะใช้สมการจริงกฎหมายยังแสดงให้เห็นถึงแนวคิดที่สำคัญหลายประการเกี่ยวกับพฤติกรรมของก๊าซมันแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มขึ้นของความดันของระบบก๊าซมีแนวโน้มที่จะสอดคล้องกับการลดลงของปริมาตรและในทางกลับกันสิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจความสัมพันธ์ที่แสดงให้เห็นแม้ว่าสมการจะไม่สามารถใช้สำหรับการคำนวณที่แม่นยำเกี่ยวกับระบบก๊าซจริง