Gáztörvények — Boyle-törvény

Boyle-törvény

Az ideális gázmodell akkor a leghasznosabb, amikor a részecskék közötti átlagos távolság nagy a saját méretükhöz képest, és a vonzó kölcsönhatások kevéssé befolyásolják a mozgást. Ez tipikusan mérsékelt vagy alacsony nyomáson és a kondenzációs tartománytól távol teljesül. Ugyanazon gáz is lehet közel ideális egy állapotban és erősen nem ideális egy másikban, ezért a modell alkalmazhatósága nem a gáz „tulajdonsága”, hanem az állapoté is.

Charles-törvény

Egy ideális gáz 2,0 L térfogatú 100 kPa-on. Állandó hőmérsékleten 1,0 L-re összenyomjuk. Mennyi lesz a nyomás?

Avogadro-törvény

Az ideális gáz állapotát a pV=nRT egyenlet kapcsolja össze: nyomás, térfogat, anyagmennyiség és abszolút hőmérséklet nem független mennyiségek. A törvény jó közelítés ritka, gyengén kölcsönható gázokra, de nagy nyomáson vagy alacsony hőmérsékleten eltérések várhatók.

Résznyomások

Állandó T és n mellett pV állandó, ezért a térfogat felére csökkentése ideális esetben kétszeres nyomást okoz. Mikroszkopikusan kisebb térfogatban a részecskék gyakrabban ütköznek az edény falával, így nagyobb az egységnyi felületre jutó impulzusátadás.

Boyle-törvény

Állandó nyomáson és anyagmennyiségnél V arányos az abszolút hőmérséklettel. A hőmérsékletet kelvinben kell használni, mert a 0 K a hőmozgás termodinamikai skálájának természetes nullpontja. A Celsius-érték kétszerezése nem jelent kétszeres termodinamikai hőmérsékletet.