L'italien
scientifique Avogadro émis l'hypothèse que, dans le cas de "gaz
parfaits," si la pression (P), volume (V) et température (T) de deux
échantillons sont les mêmes, alors le nombre de particules de gaz dans chaque
échantillon est également le même. Ceci est vrai indépendamment du fait que le
gaz est constitué d'atomes ou de molécules. La relation est valable même si les
échantillons comparés sont de différents gaz. Seul, la loi d'Avogadro est d'une
valeur limitée, mais si elle est couplée avec la loi de Boyle, la loi de
Charles et la loi de Gay-Lussac, l'importance du gaz idéal équation est dérivée.
Pour deux gaz
différents, les relations mathématiques suivantes existent: P 1 V 1 / T 1 = k 1
et P 2 V 2 / T 2 k = 2. L'hypothèse d'Avogadro, mieux connue aujourd'hui comme
la loi d'Avogadro, indique que, si les côtés gauches des expressions ci-dessus
sont les mêmes, le nombre de particules dans les deux cas est identique. Donc,
le nombre de particules est égale à k fois une autre valeur dépend du gaz
spécifique. Cette autre valeur incorpore la masse des particules, c'est-à-dire
qu'il est lié à leur poids moléculaire. La loi d'Avogadro permet à ces
caractéristiques à mettre en forme mathématique compact.
Manipulation de
ce qui précède conduit à une équation des gaz parfaits avec la forme PV = nRT.
Ici, "R" est défini comme étant l'idéal constant des gaz, tandis que
"n" représente le nombre de moles, ou des multiples de la masse
moléculaire (MW) du gaz, en grammes. Par exemple, 1,0 gramme d'hydrogène gazeux
- formule H 2, MW = 2,0 - s'élève à 0,5 mole. Si la valeur de P est donnée dans
des atmosphères avec V en litres et T en degrés Kelvin, alors R est exprimé en
litre atmosphères-par-taupe degrés Kelvin. Bien que l'expression PV = nRT soit
utile pour de nombreuses applications, dans certains cas, l'écart est
considérable.
La difficulté
réside dans la définition de l'idéalité, il impose des restrictions qui ne
peuvent exister dans le monde réel. Les particules de gaz doivent posséder
aucun polarités attractives ou répulsives - ceci est une autre façon de dire
les collisions entre les particules doivent être élastique. Une autre hypothèse
irréaliste est que les particules doivent être des points et de leurs volumes,
zéro. Beaucoup de ces écarts à l'idéalité peuvent être compensée par
l'inclusion de termes mathématiques qui portent une interprétation physique.
Autres écarts nécessitent termes viriel, qui, malheureusement, ne correspondent
pas satisfaisante pour les propriétés physiques, ce qui ne remet pas la loi
d'Avogadro dans la déconsidération.
Une simple mise
à jour de la loi des gaz parfaits ajoute deux paramètres, "a" et
"b". Il lit (P + (n 2 V 2) /) (V-nb) = nRT. Bien que "a"
doit être déterminée expérimentalement, elle se rapporte à la propriété
physique de l'interaction des particules. Le "b" constant se rapporte
également à une propriété physique et prend en considération le volume exclu.
Bien que des
modifications physiquement interprétables sont attrayants, il y a des avantages
uniques à l'aide de termes d'expansion du viriel. L'un d'entre eux est qu'ils
peuvent être utilisés pour faire correspondre étroitement la réalité, ce qui
permet, dans certains cas l'explication du comportement des liquides. La loi
d'Avogadro, à l'origine appliqué à la phase de gaz uniquement, a ainsi rendu
possible une meilleure compréhension d'au moins un état condensé de la matière.