de algemene gaswet
lotte stelde deze vraag op 31 januari 2021 om 17:34.hoi,
ik heb een paar vragen over de algemene gaswet. Zouden jullie misschien kunnen uitleggen wanneer en hoe je de algemene gaswet moet gebruiken, en dus niet de wetten van boyle en Guy-lussac. Ook begrijp ik niet wat ze bedoelen met n is evenredig aan R, want R blijft toch de heletijd het zelfde? Hoop dat mijn vragen duidelijk zijn.
Lotte
Reacties
Voor n mol gas geldt dat p·V/T = n·R. Merk op dat n/R bij een gegeven p, V en T constant is. Dit verklaart waarom n evenredig is met R.
Indien T constant is gaat de algemene gaswet over in de wet van Boyle. Indien p constant is gaat de algemene gaswet over in de volumewet van Guy-Lussac. Indien V constant is gaat de algemene gaswet over in de drukwet van Guy-Lussac.
Dat klopt echt niet. R is een constante en indien n ermee evenredig is dan is n ook constant. Altijd. pV=nRT of n = pV/(RT)
n/R is gelijk aan pV/(R2 T) en daar zullen voor bekende waarde van n wel de teller (pV) en noemer (R2 T) steeds dezelfde verhouding moeten hebben om als breuk n op te leveren.
lotte
wanneer en hoe je de algemene gaswet moet gebruiken, en dus niet de wetten van boyle en Guy-lussac.
dag Lotte,
eigenlijk gebruik je alijd de algemene gaswet.
pV =nRT
R is sowieso de gasconstante, en dus constant,
je zou de gaswet dus kunnen schrijven als
Als de hoeveelheid gas in je sommetje niet verandert is n ook constant.
Dan wordt de gaswet nog eenvoudiger, want meerdere constantes samen
zijn met zijn allen toch ook gewoon één (nieuwe) constante:
Is ook gegeven dat T niet verandert, dan hou je over:
Bij constante druk (bijvoorbeeld onder een vrij bewegende zuiger)
maar variërende temperatuur geldt dan:
Of bij een constant volume maar variërende temperatuur geldt dan:
En bij constante druk en temperatuur geldt
En zo zijn al die aparte wetjes met die exotische namen (Gay-Lussac, Mariotte, Boyle, Avogadro, Charles, Regnault, Amontons, hoe ze genoemd worden verschilt ook nog eens van land tot land of zelfs boek tot boek) dus eigenlijk gewoon de algemene gaswet, maar met de onveranderlijke (=constante) factoren van de betreffende oefening samengebracht in één constante.
Dus wat je gebruikt hangt af van wat er gegeven is. Moeilijker is het niet, en moeilijker moet je het dus ook niet willen maken.
Groet, Jan
toppertje
Uw vragen zijn duidelijk.
a. U moet de algemene gaswet gebruiken (en niet Boyle of Gay-Lussac) wanneer 'alles' verandert in de opgave: de druk p én het volume V én de hoeveelheid gas n én de temperatuur T.
Zoals Jan schreef:
Ter geruststelling: het komt niet vaak voor dat 'alles' verandert.
(U kunt uit het linker lid weglaten wat even groot blijft, zoals Jan schrijft.)
b. Soms is dit een handige vorm van de algemene gaswet:
c. Kunt u misschien als bijlage een foto plaatsen over 'wat ze bedoelen met n is evenredig aan R'?
Zoals Theo schrijft: dat is onjuist.
d. Theo noteert ook: 'n/R is gelijk aan pV/(RT)'.
Dat klopt echt niet.
e. Niet uw vraag, toch vermeld: eenheden!
Daarmee worden veel sneue fouten gemaakt.
In al die gaswetten: T moet in kelvin; later graad Celsius naar kelvin omrekenen kan niet.
Standaard-eenheden verplicht de algemene gaswet:
p moet in Pa, V moet in m3, n moet in mol.
In mijn tweede formule (punt b): links en rechts moet dezelfde eenheid voor dezelfde grootheid. In die formule mag p in bar, V in mL enzovoort. Maar niks met graad Celsius.
n/R zou opleveren pV/(R2T) hetgeen inderdaad constant is als p, V en T dat zijn, maar dat is n=pV/(RT) dan ook al. Maar n is niet evenredig met R omdat R een vaste waarde heeft en daarmee n ook (bij gegeven p,V,T).
(foutje in originele tekst aangepast)
Hoewel te preferen alles in SI eenheden te berekenen om sneue fouten te voorkomen, mogen bij bij pV=constant (Boyle) allerlei eenheden worden gebruikt omdat de constante die dan bevat. Bij T kan dat niet: er is maar 1 eenheid, de kelvin. Ditto voor n: het aantal mol.
(elke lengtemaat mag ook in de lenzenformule, alleen niet als 1/f dioptrie eenheid heeft: dan moet alles in meters).
Al dat soort valkuilen zijn te vermijden door consequent SI eenheden te gebruiken (want alle constanten in BiNaS, waaronder gasconstante R, staan ook in die eenheden)