Boyle's Law Worked Sample Chemistry Problem

ThoughtcoMar 14, 2020

Hvis du feller en prøve av luft og måler dens volum på forskjellige trykk (konstant temperatur), så kan du bestemme et forhold mellom volum og trykk. Hvis du gjør dette eksperimentet, vil du oppdage at når trykket til en gassprøve øker, reduseres volumet. Med andre ord er volumet til en gassprøve ved konstant temperatur omvendt proporsjonalt med trykket. Produktet av trykket multiplisert med volumet er en konstant:

PV = k eller V = k / P eller P = k / V

der P er trykk, V er volum, k er en konstant, og temperaturen og mengden gass holdes konstant. Dette forholdet heter Boyle's Law, etter Robert Boyle, som oppdaget det i 1660.

Key Takeaways: Boyle's Law Chemistry Problems

  • Enkelt sagt, Boyle's uttaler at for en gass ved konstant temperatur er trykk multiplisert med volum en konstant verdi. Ligningen for dette er PV = k, hvor k er en konstant.
  • Ved konstant temperatur, hvis du øker trykket på en gass, reduseres volumet. Hvis du øker volumet, reduseres trykket.
  • Volumet av en gass er omvendt proporsjonalt med trykket.
    • instagram viewer
  • Boyle lov er en form for Ideal Gas Law. Ved normale temperaturer og trykk fungerer det bra for ekte gasser. Ved høy temperatur eller trykk er det imidlertid ikke en gyldig tilnærming.

Arbeidet eksempel Problem

Seksjonene på Generelle egenskaper for gasser og Ideelle gasslovsproblemer kan også være nyttig når du prøver å jobbe Boyle's Law problemer.

Problem

En prøve av heliumgass ved 25 ° C komprimeres fra 200 cm3 til 0,240 cm3. Trykket er nå 3,00 cm Hg. Hva var det originale trykket til helium?

Løsning

Det er alltid en god idé å skrive ned verdiene til alle kjente variabler, og indikere om verdiene er for start- eller slutttilstander. Boyle's Law problemer er i hovedsak spesielle tilfeller av Ideal Gas Law:

Innledende: P1 =?; V1 = 200 cm3; n1 = n; T1 = T

Finale: P2 = 3,00 cm Hg; V2 = 0,240 cm3; n2 = n; T2 = T

P1V1 = nRT (Ideell gasslov)

P2V2 = nRT

så, P1V1 = P2V2

P1 = P2V2/ V1

P1 = 3,00 cm Hg x 0,240 cm3/ 200 cm3

P1 = 3,60 x 10-3 cm Hg

Merket du at enhetene for trykket er i cm Hg? Det kan være lurt å konvertere dette til en mer vanlig enhet, for eksempel millimeter kvikksølv, atmosfærer eller pascal.

3,60 x 10-3 Hg x 10mm / 1 cm = 3,60 x 10-2 mm Hg

3,60 x 10-3 Hg x 1 atm / 76,0 cm Hg = 4,74 x 10-5 Minibank

Kilde

  • Levine, Ira N. (1978). Fysisk kjemi. University of Brooklyn: McGraw-Hill.