波义耳定律：工作化学问题
如果收集空气样本并在不同压力（恒定温度）下测量其体积，则可以确定体积和压力之间的关系。如果你做这个实验，你会发现，随着气体样品压力的增加，它的体积减小。换句话说，恒定温度下气体样品的体积与其压力成反比。压力乘以体积的乘积为常数：
PV=k或V=k/P或P=k/V
其中P为压力，V为体积，k为常数，温度和气体量保持不变。这种关系被称为波义耳定律，是在1660年发现它的罗伯特·波义耳之后。
关键收获：波义耳定律化学问题
- 简言之，波义耳说，对于恒温气体，压力乘以体积是一个常量。该方程为PV=k，其中k为常数。
- 在恒定的温度下，如果你增加气体的压力，它的体积就会减小。如果你增加它的体积，压力就会降低。
- 气体的体积与其压力成反比。
- 波义耳定律是理想气体定律的一种形式。在正常温度和压力下，它适用于真实气体。然而，在高温或高压下，这不是一个有效的近似值。
样例问题
关于气体的一般性质和理想气体定律问题的章节在试图解决波义耳定律问题时也可能会有所帮助。
问题
将25℃下的氦气样品从200 cm3压缩至0.240 cm3。它的压力现在是3.00厘米汞柱。氦的初始压力是多少？
解决方案
写下所有已知变量的值总是一个好主意，指示这些值是初始状态还是最终状态。波义耳定律问题本质上是理想气体定律的特例：
首字母：P1=？；V1=200cm3；n1=n；T1=T
最终：P2=3.00厘米汞柱；V2=0.240 cm3；n2=n；T2=T
P1V1=nRT（理想气体定律）
P2V2=nRT
所以，P1V1=P2V2
P1=P2V2/V1
P1=3.00厘米汞柱x 0.240厘米3/200厘米3
P1=3.60 x 10-3厘米汞柱
你注意到压力单位是厘米汞柱吗？您可能希望将其转换为更常见的单位，例如毫米汞柱、大气或帕斯卡。
3.60 x 10-3汞柱x 10mm/1厘米=3.60 x 10-2毫米汞柱
3.60 x 10-3汞柱x 1 atm/76.0厘米汞柱=4.74 x 10-5 atm
来源
- 莱文，Ira N.（1978）。物理化学。布鲁克林大学：麦格劳山。
- 发表于 2021-10-14 15:50
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- 分类：化学
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