قانون الغاز المشترك: الضغط والحجم ودرجة الحرارة.
يمكنك الجمع بين قانون بويل وقانون تشارلز وقانون جاي-لوساك في معادلة واحدة للتعامل مع المواقف التي تتغير فيها خواص غازية أو حتى ثلاثة. صدقني ، لا تريد مني أن أريك بالضبط كيف يتم ذلك ، ولكن النتيجة النهائية تسمى قانون الغاز المشترك ، ويبدو كما يلي:

P1V1 / T1 = P2V2 / T2

P هو ضغط الغاز (atm ، mm Hg ، torr ، وهكذا) ، V هو حجم الغاز (في الوحدات المناسبة) ، و T هي درجة الحرارة (في Kelvin). يمثل 1 و 2 للشروط الأولية والنهائية ، على التوالي. لا تزال كمية الغاز ثابتة: لا يتم إضافة غاز ، ولا تسرب غاز. هناك ستة على سبيل المثال ، لنفترض أن بالون الطقس الذي يبلغ حجمه 25.0 لتر عند ضغط ضغط جوي 1.00 ودرجة حرارة 27 درجة مئوية يُسمح له بالارتفاع إلى ارتفاع حيث يكون الضغط 0.500 ضغط جوي ودرجة الحرارة -33 درجة مئوية. ما هو الحجم الجديد للبالون؟
قبل التعامل مع هذه المشكلة ، افعل القليل من التفكير. درجة الحرارة تتناقص ، لذا يجب أن يتسبب ذلك في انخفاض الحجم (قانون تشارلز). ومع ذلك ، فإن الضغط ينخفض ​​أيضًا ، مما قد يؤدي إلى تمدد البالون (قانون بويل). يتنافس هذان العاملان ، لذا في هذه المرحلة ، لا تعرف أيهما سيفوز.
أنت تبحث عن الحجم الجديد (V2) ، لذا أعد ترتيب قانون الغاز المدمج للحصول على المعادلة التالية (بضرب كل جانب في T2 وقسمة كل جانب على P2 ، مما يضع V2 في حد ذاته على جانب واحد):

[P1V1T2] / [P2T1] = V2
الآن حدد كمياتك:
P1 = 1.00 ضغط جوي ؛ V1 = 25.0 لتر ؛ T1 = 27 درجة مئوية + 273 = 300. ك
P2 = 0.500 ضغط جوي ؛ T2 = –33 درجة مئوية + 273 = 240. ك
استبدل القيم الآن لحساب الإجابة التالية: V2 = [(1.00 atm) (25.0 L) (240. K)] / [(0.500 atm) (300. K)] =
40.0 لتر نظرًا لزيادة الحجم بشكل عام في هذه الحالة ، كان لقانون بويل تأثير أكبر من قانون تشارلز.