chapter 11 gases 기체의 성질. challenger gas 기체의 상태 (state of the gas) –volume...
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Chapter 11
GASES
기체의 성질
Challenger
Gas
• 기체의 상태 (state of the gas)– Volume– Temperature– Pressure– Amount
Pressure
• Force = (mass of an object) x (acceleration)= (change of the momentum)
• Pressure for gases are the molecules colliding with the walls of the container
area
force pressure =
Pressure Unit
• 1 기압 , 1 atm, atmosphere– 지구 해수면 높이에 작용하는 대기압력
• 수은 (Hg) 기둥 높이– 토르 , torr, mmHg– 1 atm = 760 torr
• Pa, pascal– 1 Pa = N/m2
– 1 atm = 101300 Pa– pound per sq inch
Gases
• 기체 부피는 기체 분자의 수 ( 몰수 ) 에 비례
Gases
• 기체 부피는 온도에 비례– absolute temperature scale (K)
– hot air balloon
– Charles’s Law
T k V ↔=
Gases
• 기체 부피와 압력은 반비례– Boyle
P
k V =
Gases
P
k V = T k V ↔=n k V ↔=
P
T n k V =
three equations that govern gases
equations can be combined in to one equation
Perfect Gas Equation
P
T n R V =
nRT PV =
적당한 비례상수 R , gas constant
equation can be rearranged, Perfect Gas Equation
Perfect Gas
• Assumptions– 기체는 끊임없이 random motion 을 하는
분자로 이루어져 있다– 기체 분자의 크기는 무시할 수 있다– 기체 분자 사이에는 인력이나 반발력이
없다– 기체 분자들은 완전 탄성 충돌을 한다
Gas Constant• Standard Conditions
• Pressure – 1 atmosphere
• Moles – 1.00 mole
• Temperature – 0C = 273 K
• Volume – 22.4L
Kmol
Latm0.08206
)mole)(273K (1.0
)atm)(22.4L (1
nT
PV R
??
===
Gas Problems
• All four variables are needed to completely solve problems or define a gas– volume, pressure, temperature, moles
• Changes in one variable can be solved, if the other variables are constant– Ideal Gas Equation can be simplified
Gas Problems
T R n VP =P
R n
T
V=
2
2
1
1
T
V
T
V=
Change in volume if the temperature changes, with pressure and moles constant
Now an equation with only V and T can be set-up
Gas Problems• Ideal Gas Equation can be used to set-up
any number of equations or relationships
2211VPVP =
2211TnTn =
2
2
1
1
T
P
T
P=
2
22
1
11
T
PV
T
PV=
Density of Gases• Why do some “float” and some “sink”?
– 1937, Hindenberg
– H2 vs. He
• Density change– mass/volume– different mass– different volume
Air bag
• 48 km/hour car collision– no protection : 5000N for 20 cm2
– with sea belts : 5000N for 200 cm2
– with air bag : 5000N for 2000 cm2
• SUPPLEMENTAL RESTRAINT SYSTEM!
Gases in Solution• Gases are soluble in water
• Does solubility of gas increase or decease?– 온도와 압력
• 열오염 , Thermal Pollution– raising the normal water temperature decreases
the solubility of gases in the water– 물의 온도가 10 도에서 30 도로 올라가면
용해산소의 1/3 이 기화된다
Homework
• 교과서 354 쪽 연습문제– 1, 4, 9
• 교과서 예제 11.4, 11.5, 11.6
• 마감 1/11( 금 ) 수업 시작 전까지
• 기말시험 1/17 목요일– 범위 7 장 이후– 1/16 수요일은 study day
References
• http://www.lemurzone.com/airbag/airbags.htm