Warum steigt der Druck in einem Gasbehälter um 2,56 kPa an, wenn die Temperatur gleich bleibt?

Es gibt einige Dinge, die den Druck eines idealen Gases in einem geschlossenen Raum verändern können. Eines ist die Temperatur, ein anderes ist die Größe des Behälters und das dritte ist die Anzahl der Moleküle des Gases im Behälter.

#pV = nRT #

Dies wird gelesen: Der Druck mal das Volumen entspricht der Anzahl der Moleküle mal dem konstanten Rydberg mal der Temperatur. Zuerst lösen wir diese Gleichung für den Druck:

#p = (nRT) / V #

Nehmen wir zunächst an, dass sich das Volumen des Containers nicht ändert. Und Sie sagten, dass die Temperatur konstant gehalten wurde. Rydbergs Konstante ist auch konstant. Da all diese Dinge konstant sind, lassen wir uns mit einigen Zahlen vereinfachen # C # das wird allen diesen Konstanten gleich sein:

#C = (RT) / V #

Und dann sieht das ideale Gasgesetz für ein auf konstantes Volumen und Temperatur beschränktes System so aus:

#p = nC #

Da wir wissen, dass sich C niemals ändern wird, ist das einzige, was den Wert von p ändern kann, eine Änderung von n. Um den Druck zu erhöhen, muss dem Behälter mehr Gas hinzugefügt werden. Eine größere Anzahl von Molekülen (# n #) erhöht den Druck.

Wenn kein Gas in den Behälter ein- oder austritt, müssen wir die Druckänderung anders erklären. Nehmen wir an, wir halten n und T konstant.

#D = nRT #

Wir können dann das ideale Gasgesetz so schreiben:

#p = D / V #

Da wir D in dieser Konfiguration nicht ändern können, kann sich der Druck nur ändern, wenn sich das Volumen ändert. Ich überlasse es dem Schüler als Übung, zu bestimmen, ob eine Volumenzunahme den Druck erhöht oder verringert.