Tip:
Highlight text to annotate it
X
Siin on situatsioon, kus meil on
nelja kuupmeetrine anum,
Ütleme, et see on mingit sorti õhupall.
Ning selle asemel, et selles oleks ainult ühte tüüpi molekule,
on meil kolme gaasi molekulid.
Meil on hapniku molekule, vesiniku molekule ja
natuke lämmastiku molekule.
Ning mis ülesandes kirjas on, on et meil on 2.1
kilogrammi gaasi.
Ning sellest, matemaatiliselt, 30,48% on hapnik, 2.86% on vesiniku molekulid
ja 66,67% on lämmastik.
Me peame teada saama, ja kõik on standard-
temperatuuril. See on null kraadi Celsiust, mida me teame, et
see on ka 273 kraadi Kelvinit.
Me peame teada saama, mis on kogu rõhk
anumas, või mida avaldatakse anuma pinnale.
Ning siis on see uus asi, mida me tahame teada,
iga gaasi osarõhk.
Põhimõtteliselt, kui palju iga gaas panustab
kogurõhku?
Nagu võite ette kujutada, kui see on anum ja need on
kolme tüüpi gaasid, osa rõhust tuleb
sinisest, hapnik on vast sinine gaas,
sinise gaasi põrkumisest vastu seina.
Osa rõhust tuleb vesinikust,
mis põrkub vastu seina, see on see kollane gaas, ja
osa rõhust tuleb lämmastikust,
mis põrkub vastu seina.
Ütleme, et see on see pruun gaas.
Lämmastiku osarõhk, see on rõhk
ainult pruunide osakeste põrkumisest vastu seina.
Vaatame, kas me saame selle välja arvutada.
Esimene asi, mis tegema peab, on kogu rõhu arvutamine, me peame
teada saama kogu moolide arvu. Ja
kõige kergem viis, kuidas teada saada kogu
moolide arv, on arvutada kõigi nende molekulide
moolide arv.
Kui meil on 2.1 kilogrammi gaasi--las ma kirjutan selle siia--
Kui me tahame teada lämmastiku moolide arvu.
Teen seda lämmastiku värviga.
Me teame, et 66,67% selelst, me võime öelda 2.1 kilogrammi või
2100 grammi, me teame et see on lämmastik.
Teeme seda grammides. Sest kui rääkida
molekulaarsest massist, see on alati grammides. See ei pea olema.
Kuid on kõvasti kergem vaadata aatommassi ühikuid
ja reaalset massi.
Kui see on 2/3 2100-st, see on 1400 grammi N2-te.
Mis on selle lämmastiku molekuli mass?
Me teame, et lämmastiku aatomi mass on 14.
Selles molekulis on 2 lämmastikku.
Selle aatommass on 28.
Nii et ühel neist molekulidest on
massi 28 aatommassiühikut.
Või ühel moolil N2-te, on mass 28 grammi.
Üks mool kaalub 28 grammi. Meil on 1400 grammi -- või võime öelda
grammi mooli kohta, kui me tahame ühikuid korras hoida.
Kui meil on 1400 grammi, see jagatud 28 grammiga
mooli kohta, me peaksime saama moolide arvu.
Nii et 1400 jagatud 28-ga on 50.
See toimis korralikult.
Meil on 50 mooli N2-te.
Me võime selle siia kirjutada.
Niisiis.
Teeme hapniku järgmisena.
Teeme sama protsessi uuesti.
30% on hapnik.
Teeme siin all hapniku, O2.
Võtame 30%
Pidage meeles, need protsendid mis ma andsin, need on
kogu massi protsendid, mitte
moolide protsentuaalne kogus.
Me peame arvutama, kui palju moole on.
Niisiis, 30,48% 2100-st grammist on võrdne umbes 640-ga.
Ümarame.
See on võrdne 640 grammiga.
Ja mis on siis ühe mooli
hapniku gaasi molekuli mass?
Aatommass ühe hapniku molekuli kohta on 16.
Seda võib vaadata perioodilisusetabelist, kuigi
see peaks üsna tuttav olema praeguseks.
Selle molekuli aatommass on
32 aatommassi ühikut.
Nii et üks mool O2-te kaalub 32 grammi. Meil on 640
grammi. Kui palju moole meil on?
640 jagatud 32-ga on 20.
Meil on 20 mooli hapniku.
Las ma kirjutan selle siia.
Meil on 20 mooli.
Nüüd peame teada saama vesiniku koguse.
2.86% sellest on vesinik.
Vaatame, kui meil on 2100 grammi, mäletage, ma tahan teha
kõike grammides, nii et ma tahan siin teha
teisenduse.
2100 grammi korda 2.86% on võrdne umbes 60 grammiga.
Nii et vesinik, see 2% 2100st grammist on 60 grammi. Ja
mis on siis ühe vesiniku molaarmass?
See on H2.
Me teame, et vesiniku aatomil ise on mass
1, sellel pole enamasti neutronit.
Selle aatommass on siis 2.
Või molaarmass sellel on 2 grammi.
Nii et ühel moolil H2-te on mass 2 grammi. Meil on 60 grammi.
Nii et 60 jagatud 2-ga, meil on 30 mooli.
See on huvitav, kuigi vesinik moodustas üli
väikse osa kogu gaasi massist, mis on anumas,
meil on rohkem
osakesi vesinikku kui
hapniku omasid.
See on sellepärast, et vesinikul on
aatommass 2 ühikui, kui igal hapniku molekulil on
32, sest seal on 2 hapniku aatomit. Juba näeme, et meil on
rohkem osakesi vesinikust
kui neid, mis tulevad hapnikust.
Ning osakesed on olulised, mitte mass, kui me räägime
osarõhust.
Esimene asi millele me saame mõelda, on kui palju
moole gaasi, kui palju kogu osakesi
meil on ringi põrkamas.
20 mooli hapniku, 30 mooli vesinikku, 50 mooli
lämmastiku gaasi.
Kõik kokku liita.
Meil on 100 mooli gaasi.
Kui me tahame teada saada kogu rõhku algatuseks, me
võime kasutada seda 100-t mooli.
Kustutan selle ära.
Ma tahan ülesannet alles hoida
terve aeg.
Valmis.
Nüüd ma saan kustutada osa asju,
mida te ekraanil ei näe.
Ja nüüd ma olen valmis.
Meil on 100 mooli.
Nii et kasutame valemit PV = nRT
Me üritame leida P-d.
P korda 4 kuupmeetrit on võrdne n-iga. N on
moolide arv.
Meil on 100 mooli.
On võrdne 100 mooli korda R.
Panen sinna lünga, sest me peame teada saama, millist
R-i me kasutama peame.
Korda temperatuur, tuletage meelge, et me peame seda tegema Kelvinites.
Nii et 0 kraadi celsiust on 273 kelvinit.
Millist R-i me kasutame peame?
Mulle meeldib R-e siia kirjutada.
Hetkel tegeleme kuupmeetritega, meil pole
liitreid, nii et kasutame seda.
8,3145 kuupmeeter paskalit jagatud mooli kelvini kohta.
Ühikud, arvan, et pean need alles hoidma, need on
kuupmeetreid paskali kohta jagatud moole kelvini kohta.
Ning meie temperatuur oli 273 kelvinit.
Teeme väikse ***üüsi, et kindlaks teha,
kas me teeme kõike õigesti.
Need meetrid taanduvad välja
Jagame mõlemaid võrrandi pooli meetritega.
Need moolid taanduvad välja.
Lugeja moolid, nimetaja moolid.
Kelvin lugejas, Kelvin nimetajas.
Ning alles jäävad paskalid.
Mis on hea, sest Paskal on rõhu ühik.
Kui me jagame võrrandi mõlemaid pooli neljaga.
Jagan 100 neljaga.
25 korda 8,3145 korda 273.
Ning ainus ühik, mis alles on, on paskalid.
Mis on hea, sest see on rõhu ühik.
Niisiis, arvutame, 25 korda 8,3145 korda 283 on
56746 Pa.
See võib tunduda nagu hull number.
Kuid Paskal on väga väike rõhu ühik.
Tuleb välja, et 101325 paskalit on
võrdne ühe atmosfääriga.
Nii et kui me tahame teada, kui palju atmosfääri see on,
võime me lihtsalt sellega jagada.
Vaatan seda tabelist.
Jah, 101325.
Kui me tahame, võime seda kirjutada kilopaskalites.
See on 56,746 kPa.
Või kui me tahame seda atmosfäärides, võtame
56746 jagatud 101325-ga.
See on 0.56 atmosfääri.
Nii et see on kogu avaldatav rõhk
kõikidelt gaasidelt kokku.
Kustutasin selle pildi.
See on kogu rõhk.
Küsimus on, mis on osarõhk?
Me võime kasutada neid numbreid, need on
lihtsalt teistes ühikutes.
Mis on hapniku osarõhk?
Kui neid mooli vaadata, sest meid ei huvita
tegelik mass.
Sest me eeldame, et need on ideaalsed gaasid.
Me vaatame osakeste arvu.
Sest pidage meeles, sai öeldud, et rõhk korda ruumala on
võrdeline osakeste arvuga korda temperatuur.
Ning *** on kõik samal temperatuuril.
Nii et osakeste arv on see, mis loeb.
Hapnik on 20% osakestest.
20/100.
Nii et hapniku osarõhk, las ma kirjutan seda
rõhuna hapniku tõttu, O2-e tõttu.
See on 20% kogu rõhust.
20% kroda las ma kirjutan 56,746 kPa.
Võtsin lihtsalt selle rõhu ühiku.
Kui ma tahaksin atmosfääre, korda 0.56atm.
Nii et hapniku osarõhk--noh mul juba
on 0.56 siin.
Nii et korda 0.2 on võrdne 0.112atm.
See on 20% sellest.
Kuidas me saime 20%?
Meil on kokku 100 mooli molekule meie õhupallis.
20 mooli neist on hapnik.
Nii et 20% on hapnik.
Nii et 20% rõhust on hapnikust.
See on nii palju atmosfääre.
Kui ma võtaks 20% korda 56000.
0.2 korda 56, tuleb umbes 11.2 kPa.
Ma lihtsalt korrutan 20% ühega neist arvudest.
Ning numbrid erinevad olenevalt ühikutest.
Tuleb teha sama asja.
Mis on lämmastiku osatõhk?
Isegi et 2/3 massist on lämmastik, ainult 50%
tegelikest osakestest on lämmastiku omad.
Nii et 50% rõhust on lämmastikust.
Pidage meeles, kõike peab teisendama moolidesse.
Kuna ainus asi, mis huvitab on osakeste arv.
Nii et kui tahad teada osarõhku, mida põhjustavad
lämmastiku molekulid, siis on see 50% nendest
Nii et see on 28373 Pa.
See on ligikaudu.
Või pool sellest, oleks ligikaudu 28,4
kPa.
Või umbes 0,28atm.
Ja siis lõpuks, kui tahad arvutada vesiniku aatomite
osarõhku. Osarõhk
vesiniku aatomitest. Vesinik, kuigi see on
väga väike osa massist, on tegelikult 30#
molekulidest.
Ning need on molekulid, mis põrkavad asjadega kokku.
Meid ei huvita väga mass.
Nii et 30% molekulidest.
Ning pidage meeles, kui me räägime kineetilisest energias, kui
miski väikse massiga omab sama kineetilist energiat,
siis liigub see kiiremini.
Nii et kui me räägime temperatuurist, see on keskmine
kineetiline energia.
Nii et võibolla võime ette kujutada, et vesinik
liigub võib-olla kiiremini kui lämmastik või hapnik.
Aga hetkel ei pea sellele väga mõtlema.
Aga vesiniku osarõhk on 30% ühest neist
arvudest.
Valige üks.
Teeme seda atmosfäärides.
0.3 korda 0.56 on 0,168atm.
Ja kogu rõhk peaks olema võrdne
iga nende gaaside
osarõhuga.
Plus hapniku osarõhk, plus
vesiniku osarõhk.
Nii et see, arvutasime, et on 0.28atm.
Hapnikul oli 0,112atm.
Ja see oli 0,168.
Ning kui need kokku liita, siis tuleb tõesti
0,56 atmosfääri.
Mis oli meie süsteemi kogurõhk.
Igastahes, see on väga pikk ja veniv ülesanne.
Aga põhiline asi on et iga molekul süsteemis
panustab kogu rõhku selles hulgas,
kui palju moole tal on protsentuaalselt
kogu moolide arvust süsteemis.
Loodan et see ei ajanud teid väga segadusse.