Förhållande mellan tryck och temperatur

Förhållandet mellan tryck och temperatur hos en gas anges av Gay-Lussacs trycktemperaturlag. Denna lag anger att trycket (P) hos en fast massa gas som hålls vid en konstant volym är riktning proportionellt mot sin Kelvin-temperatur (T). Därför, när trycket i ett visst system går upp, ökar också temperaturen i det systemet och vice versa. Gaslagar beskriver gasens beteende med avseende på tryck, volym, temperatur och mängd. Gaser är en av tillståndets tillstånd, antingen komprimerad mycket tätt eller expanderad för att fylla ett stort utrymme.

Viktiga områden som omfattas

1. Vad är tryck
     - Definition, gastryck
2. Vad är Temperatur
     - Definition, Mätning
3. Vad är förhållandet mellan tryck och temperatur
     - Gay-Lussacs lag

Nyckelord: Gas, Gay-Lussacs lag, Kelvin, Tryck, Temperatur

Vad är tryck

Tryck är en kontinuerlig fysisk kraft som utövas på ett objekt av något som är i kontakt med det. Det beräknas som kraften per enhet område. När en innesluten kammare av gas omgiven av ett vakuum beaktas beror trycket som utövas av gasen på kammarens väggar av tre faktorer. De är mängden gas i kammaren, kammarens volym och gasens temperatur. När de andra parametrarna är konstanta är trycket inuti kammaren direkt proportionellt mot mängden gas i kammaren; det är omvänd proportionellt mot kammarens volym; det är direkt proportionellt mot gasens temperatur inuti kammaren. Tryck definieras i Figur 1.

Figur 1: Tryck

Atmosfärstrycket skapas av luftens vikt över oss. På havsnivå är det 10⁵ Årligen.

Vad är Temperatur

Temperaturen är graden av värme i en substans eller ett föremål. Den representerar intern energi som ingår i ett visst system. Temperaturen kan mätas med en termometer som kalibreras i olika måttenheter. Celsius-skalan är den mest använda skalan för mätning av temperatur, vilket anges i ° C. Temperaturenheten baserad på International System of Units (SI) är Kelvin (K). En termometer visas i figur 2.

Figur 2: Termometer

Vid den kallaste teoretiska temperaturen, som är absolut noll, är den termiska rörelsen av partiklar i en fråga minimal. Den absoluta nollpunkten är 0 K och den är -273,14 ° C.

Vad är förhållandet mellan tryck och temperatur

Förhållandet mellan tryck och temperatur beskrivs med avseende på gaser. Gay-Lussacs lag är gaslagen som beskriver trycktemperaturförhållandet. Den anger att vid en konstant volym är trycket av en viss mängd av en viss gas direkt proportionell mot sin Kelvin-temperatur. Den kan skrivas som:

• P a T eller
• P / T = k där k är en konstant, eller
• P₁/ T₁ = P₂/ T₂

Figur 3: Förhållande mellan tryck och temperatur

När temperaturen hos ett visst system ökas, rör sig molekylerna i gasen snabbare och utövar ett större tryck på gasbehållarens vägg. Detta i termer ökar trycket i systemet. Om systemets temperatur minskar sänks trycket nedåt. Därför är trycket hos en viss gas vid en konstant volym direkt proportionell mot temperaturen.

Slutsats

Trycket av en viss mängd gas är direkt proportionell mot temperaturen vid en given volym. När temperaturen på ett system går upp, går trycket också upp och vice versa. Förhållandet mellan gasens tryck och temperatur framgår av Gay-Lussacs lag.

Referens:

1. "9.2 Relativ tryck, volym, mängd och temperatur: Den ideala gaslagen". Kemi, Tillgänglig här.

Image Courtesy:

1. "Tryckkraftområde" Av Klaus-Dieter Keller - Egent arbete (CC BY-SA 3.0) via Wikimedia Commons
2. "1134182" (CC0) via Pixabay