La loi combinée sur le gaz combine les trois gaz lois: La loi de Boyle, La loi de Charles, et Loi de Gay-Lussac. Il indique que le rapport du produit de pression et le volume et le température absolue d'un gaz est égal à une constante. Quand Loi d'Avogadro s'ajoute à la loi combinée gaz, la loi du gaz idéal résultats. Contrairement aux lois sur le gaz nommées, la loi combinée sur le gaz n'a pas de découvreur officiel. C'est simplement une combinaison des autres lois des gaz qui fonctionne lorsque tout sauf la température, la pression et le volume sont maintenus constants.
Il existe quelques équations communes pour la rédaction de la loi combinée sur le gaz. La loi classique concerne la loi de Boyle et la loi de Charles stipulant:
PV / T = k
où P = pression, V = volume, T = température absolue (Kelvin) et k = constante.
La constante k est une vraie constante si le nombre de moles de gaz ne change pas. Sinon, cela varie.
Un autre formule commune car la loi combinée sur le gaz concerne les conditions "avant et après" d'un gaz:
P1V1 / T1 = P2V2 / T2
Exemple
Trouvez le volume d'un gaz à STP lorsque 2,00 litres sont collectés à 745,0 mm Hg et 25,0 degrés Celsius.
Pour résoudre le problème, vous devez d'abord identifier la formule à utiliser. Dans ce cas, la question porte sur les conditions chez STP, vous savez donc que vous avez affaire à un problème "avant et après". Ensuite, vous devez comprendre STP. Si vous ne l'avez pas déjà mémorisé (et vous devriez probablement, car cela apparaît souvent), STP fait référence à "température et pression standard, "qui est de 273 Kelvin et 760,0 mm Hg.
Parce que la loi fonctionne en utilisant la température absolue, vous devez convertir 25,0 degrés Celsius à l'échelle Kelvin. Cela vous donne 298 Kelvin.
À ce stade, vous pouvez insérer les valeurs dans la formule et résoudre l'inconnu. Une erreur courante que certaines personnes commettent lorsqu'elles ne connaissent pas ce type de problème est de confondre les chiffres qui vont ensemble. Il est recommandé d'identifier les variables. Dans ce problème, ils sont:
P1 = 745,0 mm Hg
V1 = 2,00 L
T1 = 298 K
P2 = 760,0 mm Hg
V2 = x (l'inconnu pour lequel vous résolvez)
T2 = 273 K
Ensuite, prenez la formule et configurez-la pour résoudre l'inconnu "x", qui dans ce problème est V2:
P1V1 / T1 = P2V2 / T2
Multipliez-vous pour effacer les fractions:
P1V1T2 = P2V2T1
Diviser pour isoler V2:
V2 = (P1V1T2) / (P2T1)
Branchez les chiffres et résolvez pour V2:
V2 = (745,0 mm Hg · 2,00 L · 273 K) / (760 mm Hg · 298 K)
V2 = 1,796 L
Signaler le résultat en utilisant le bon nombre de chiffres significatifs:
V2 = 1,80 L
Applications
La loi des gaz combinés a des applications pratiques lorsqu'il s'agit de gaz à des températures et des pressions ordinaires. Comme d'autres lois des gaz basées sur un comportement idéal, elle devient moins précise à des températures et des pressions élevées. La loi est utilisée en thermodynamique et en mécanique des fluides. Par exemple, il peut être utilisé pour calculer la pression, le volume ou la température du gaz dans les nuages afin de prévoir le temps.