Tiede

Kaasulait — Boylen laki

Kun vetävät vuorovaikutukset voittavat termisen liikkeen riittävästi, kaasu voi muuttua nesteeksi. Kriittisen lämpötilan yläpuolella pelkkä paineen nosto ei tuota tavallista neste-kaasu-rajaa, vaan superkriittinen tila.

Boylen laki

Kun vetävät vuorovaikutukset voittavat termisen liikkeen riittävästi, kaasu voi muuttua nesteeksi. Kriittisen lämpötilan yläpuolella pelkkä paineen nosto ei tuota tavallista neste-kaasu-rajaa, vaan superkriittinen tila.

Charlesin laki

Ideaalikaasumallissa molekyylien väliset potentiaalienergiat jätetään huomiotta, joten sisäinen energia riippuu vain lämpötilasta annetulle molekyylityypille. Siksi ideaalikaasun isotermisessä vapaassa laajenemisessa ΔU voi olla nolla, vaikka tilavuus muuttuu voimakkaasti.

Kineettinen tulkinta

Ideaalikaasun yhtälö PV=nRT yhdistää paineen, tilavuuden, lämpötilan ja ainemäärän. Se kokoaa Boylen, Charlesin ja Avogadron empiiriset lait yhdeksi malliksi. Malli toimii parhaiten pienellä tiheydellä ja kaukana kondensaatiosta.

Osapaineet

Vakiolämpötilassa ja ainemäärällä P∝1/V. Kun tilavuus puolittuu, ideaalikaasun paine kaksinkertaistuu, jos lämpötila todella pysyy vakiona.

KaasulaitPV = nRT

Boylen laki

Vakiopaineessa V∝T absoluuttisella Kelvin-asteikolla. Celsiusarvoa ei saa sijoittaa suoraan verrannollisuuslakiin, koska sen nollakohta ei ole termodynaaminen nolla.

Ideaalikaasumallissa molekyylien väliset potentiaalienergiat jätetään huomiotta, joten sisäinen energia riippuu vain lämpötilasta annetulle molekyylityypille. Siksi ideaalikaasun isotermisessä vapaassa laajenemisessa ΔU voi olla nolla, vaikka tilavuus muuttuu voimakkaasti.