חוק הגז של גיי-לוסאק הוא מקרה מיוחד של חוק הגז האידיאלי כאשר נפח הגז מוחזק קבוע. כאשר הנפח מוחזק קבוע, הלחץ המופעל על ידי גז הוא ביחס ישיר לטמפרטורה המוחלטת של הגז. במילים פשוטות, העלאת הטמפרטורה של גז מעלה את לחץו, ואילו ירידת הטמפרטורה מורידה את הלחץ, בהנחה שהנפח אינו משתנה. החוק ידוע גם כחוק הגיא-לוסאק של טמפרטורת הלחץ. גיי-לוסק ניסח את החוק בין 1800 ל- 1802 תוך בניית מדחום אוויר. בעיות דוגמא אלה משתמשות בחוק של גיי-לוסאק כדי למצוא את לחץ הגז במיכל מחומם, כמו גם את הטמפרטורה שתצטרך כדי לשנות את לחץ הגז במיכל.
כדי לפתור את הבעיה, פשוט פעל לפי הצעדים הבאים:
נפח הצילינדר נותר ללא שינוי כאשר הגז מחומם כך של גיי-לוסאק חוק גז חל. ניתן לבטא את חוק הגז של גיי-לוסק כ:
עאני/ תאני = Pו/ תו
איפה
עאני ו- Tאני הם הלחץ הראשוני טמפרטורות מוחלטות
עו ו- Tו הם הלחץ הסופי והטמפרטורה המוחלטת
ראשית, יש להמיר את הטמפרטורות לטמפרטורות מוחלטות.
טאני = 27 C = 27 + 273 K = 300 K
טו = 77 C = 77 + 273 K = 350 K
השתמש באלו ערכים אצל גיי-לוסאק משוואה ולפתור עבור Pו.
עו = Pאניטו/ תאני
עו = (6 כספומט) (350K) / (300 K)
עו = 7 כספומט
התשובה שתפיק אתה תהיה:
הלחץ יגבר ל -7 אטמוספירה לאחר חימום הגז מ- 27 צלזיוס ל- 77 C.
בדוק אם אתה מבין את הרעיון על ידי פתרון של בעיה נוספת: מצא את הטמפרטורה שצלזיוס צריך לשנות את הלחץ של 10.0 ליטר של גז שיש לו לחץ של 97.0 kPa ב 25 C לתקן לחץ. לחץ סטנדרטי הוא 101.325 kPa.
טמפרטורה היא מדד לאנרגיה הקינטית של מולקולות הגז. בטמפרטורה נמוכה המולקולות נעות לאט יותר ויפגעו בקיר של מיכל ללא תדירות. ככל שהטמפרטורה עולה כך גם תנועת המולקולות. הם פוגעים בקירות המכולה לעתים קרובות יותר, הנחשבים כעלייה בלחץ.
הקשר הישיר חל רק אם הטמפרטורה ניתנת בקלווין. הטעויות הנפוצות ביותר שהתלמידים מבצעים בעבודה של סוג זה הם שכחת להמיר לקלווין או לבצע את ההמרה בצורה שגויה. השגיאה האחרת היא הזנחה נתונים משמעותיים בתשובה. השתמש במספר הקטן ביותר של נתונים משמעותיים שניתנו בבעיה.