Закон Гей-Люссака

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Анимация, представляющая зависимость объёма газа от температуры (закон Гей-Люссака)

Зако́н Гей-Люсса́ка — название двух газовых законов, названных в честь французского физика и химика Жозефа Луи Гей-Люссака:

1. Закон пропорциональной зависимости объёма газа от абсолютной температуры при постоянном давлении (закон теплового расширения газов);

2. Закон объёмных отношений (химический).


Следует отметить, что в англоязычной литературе закон теплового расширения газов Гей-Люссака обычно называют законом Шарля и наоборот.

Неоднозначность терминологии[править | править код]

В русско- и англоязычной научной литературе существуют некоторые различия в наименовании законов, связанных с именем Гей-Люссака. Эти различия представлены в следующей таблице.

Русскоязычное название Англоязычное название Формула
Закон Гей-Люссака Закон Шарля (en:Charles's law)
Закон Гей-Люссака
Закон объёмов (Volumes Law)
Закон Шарля Закон Гей-Люссака (en:Gay-Lussac's law)
Второй закон Гей-Люссака
Закон объёмных отношений Закон Гей-Люссака (en:Gay-Lussac's law)  

История открытия[править | править код]

Неоднозначность терминологии связана с историей открытия газовых законов. Закон теплового расширения газов, называемый в русскоязычной литературе законом Гей-Люссака, впервые был опубликован в открытой печати в 1802 году Гей-Люссаком[1], однако сам Гей-Люссак считал, что открытие было сделано Жаком Шарлем в неопубликованной работе, относящейся к 1787 году. Независимо от них закон был открыт в 1801 году английским физиком Джоном Дальтоном. Кроме того, качественно закон был описан французом Гийомом Амонтоном в конце XVII века. В любом случае, Гей-Люссак первым продемонстрировал, что закон справедлив не только для воздуха, но и для других газов и паров. (На самом деле пары весьма приближенно подчиняются газовым законам). Дальнейшие более точные опыты показали, что реальные газы не совсем точно подчиняются газовым законам. Особенно это проявляется при высоких давлениях и температуре ниже критической для данного газа. В связи с этим удобные для технических расчётов газовые законы были сохранены как законы идеальных газов. Позднее законы идеальных газов были теоретически выведены, исходя из молекулярно-кинетической теории (МКТ).

Формулировка закона[править | править код]

Относительное изменение объёма данной массы газа при неизменном давлении пропорционально изменению температуры:


или при


,


где

— объём газа при давлении и заданной температуре,


— объём газа при давлении и при температуре ,

t — температура газа в градусах


— коэффициент объёмного расширения


. [2]


Формула , при тех же условиях, может быть переписана в абсолютной шкале температур:


,

т.е. при неизменной массе газа и постоянном давлении объём газа прямо пропорционален абсолютной температуре.

Закон объёмных отношений[править | править код]

Объёмы вступающих в реакцию газов относятся друг к другу и к объёмам образующихся газообразных продуктов реакции как небольшие целые числа. [3]

Этот закон отражает тот факт, что

  • одинаковые объёмы газов при одинаковых температуре и давлении содержат одинаковые количества молекул (закон Авогадро);
  • в химической реакции участвует целое количество молекул и на одну молекулу вещества приходится одинаковое количество молекул другого вещества (стехиометрия химической реакции), которое определяется коэффициентами уравнения реакции.

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Gay-Lussac, J. L. Recherches sur la dilatation des gaz et des vapeurs // Annales de chimie. — 1802. — Vol. XLIII. — P. 137. Выдержки из статьи в английском переводе.
  2. Белоконь Н. И., Основные принципы термодинамики, 1968, с. 27.
  3. Глинка Н. Л., Общая химия, 1985, с. 23.

Литература[править | править код]

  • Белоконь Н. И. Основные принципы термодинамики. — Недра, 1968. — 112 с.
  • Глинка Н.Л. Общая химия. — Химия, 1985. — 730 с.