Erdődi Ferenc, Gergely Pál, Vereb György

Általános és bioszervetlen kémia


Térfogat-hőmérséklet összefüggés állandó nyomáson: Charles törvénye
Állandó nyomáson adott mennyiségű gáz térfogata egyenesen arányos a gáz hőmérsékletével (J. A. C. Charles, 1787). Ha egy ideális gáz térfogatát a hőmérséklet függvényében ábrázoljuk, egyenest kapunk (48. ábra). Az egyenes szaggatott vonallal jelzett szakasza a hőmérséklet-tengelyt –273,15 °C-nál metszi. Ez az a hőmérséklet, ahol egy ideális gáz „eltűnne”, azaz térfogata nulla lenne, ezért ennek a szakasznak fizikai értelme nincs. Ezt a hőmérsékletet abszolút nulla foknak, a lehetséges legalacsonyabb hőmérsékletnek nevezzlik.
 
48. ábra. Egy mól ideális gáz térfogatának változása a hőmérséklettel állandó nyomáson
 
Gyakorlatilag egy gáz térfogata sohasem lesz nulla, és az abszolút nulla fok sem érhető el. Ehhez az elméletileg lehetséges legalacsonyabb hőmérséklethez laboratóriumokban már nagyon közel jutottak. A hőmérséklet és a térfogat egyidejű csökkenése miatt ugyanis a gázmolekulák kinetikai energiája csökken, és a molekulák közelebb kerülnek egymáshoz. A gázmolekulák közötti kölcsönhatás, valamint a gázmolekulák saját térfogata a gáztérfogathoz képest már nem hanyagolható el, ezért az ideális gázok modelljének megfelelő kritériumok nem teljesülnek. A gázmolekulák reális gázkéntviselkednek, és amikor a molekulák közötti kölcsönhatás energiája közel egyenlővé válik a kinetikai energiával, akkor a gáz cseppfolyósodik, folyékony halmazállapotúvá válik, mielőtt hőmérséklete elérné az abszolút nulla fokot.
 
Az abszolút nulla fok ismeretében Kelvin bevezette az abszolút hőmérsékleti skálát (T), ami a Celsius hőmérsékleti skálával (t) a következő összefüggésben van:
 
T = t + 273,15 ,
 
ahol T az abszolút hőmérséklet (egysége K) és t a Celsius-fokokban mért hőmérséklet (°C).
Charles törvénye szerint a gáz térfogata és abszolút hőmérséklete közötti összefüggés állandó nyomáson:
 
V = k’T
vagy
(ha P=állandó) ,
 
ahol k’ = állandó. A gáz két különböző állapotára alkalmazva állandó nyomáson:
 
 

Általános és bioszervetlen kémia

Tartalomjegyzék


Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 705 1

A könyv feladata, hogy az orvostudományt, gyógyszerésztudományt és biológiát választó egyetemi szak hallgatóit és e téma iránt érdeklődőket megismertesse egyrészt a kémia tudomány alapjaival, az általános kémiával, másrészt a fémek és nemfémes elemek biológiai szerepével, a bioszervetlen kémiával vagy másképp, szervetlen biokémiával.

Hivatkozás: https://mersz.hu/erdoddi-gergely-vereb-altalanos-es-bioszervetlen-kemia//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave