2014년 12월 7일 일요일

67 이상기체


67
이상기체
PV=nRT
몰(mole)수 n
1몰=6.022X10^23
즉 n=m/M (m은 질량, M은 분자량=원자질량) 
 
기체는 부피가 없으므로(용기가 곧 부피) 기체의 경우 ⧍ 만으로 표현하는것은 불가능 하다. 따라서 질량m 인기체의 부피V 압력P 온도T 사이의 관계로 알아보아야 한다. 이때 이 식을 이상화 시키기 위해 이상기체를 설정하는데 기체가 아주 낮은 압력하에 있을때(밀도가 낮을때) 이상기체 라 한다. 이때 기체가 일정한 온도에 놓여 있을 때 압력은 부피에 반비례한다(보일의 법칙), 기체의 압력이 일정하게 유지될때 부피는 온도에 직접적으로 비례한다.(샤를의법칙), 기체의 부피가 일정하게 유지 될때 압력은 직접적으로 온도에 비례한다.(계게이 뤼삭의 법칙)이런 법칙이 실험으로 증명된다. 이는 이상기체의 상태방정식으로 요약 할 수 있고 PV=nRT라는 공식이 도출된다, 이때 n은 몰수 R는 기체상수이다. PV=nRT=(N/NA)RT=NkBT이다 (N은 기체 분자의 전체 수 kB는 볼츠만 상수)

증명RT
 
관련서적 및 논문
볼츠만 상수kB는 R/NA=1.38X10^(-23)J/K이다.
압력이 영에 가까워질때 (PV)/(nT)는 R값에 가까이 가는데 이는 기체의 종류에 관계없이 똑같은 R값에 다가간다. 그러한 이유로 기체상수라고 한다. R=8.314(J/mol) *K이다.
 
참고)대기압에서 0℃인 1몰의 기체는 22.4L의 부피를 차지한다.

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