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