Gay-Lussac’ın iki yasası olduğu söylenir. 1802 yılında ileri
sürdüğü ilk yasasında, ‘belirli bir miktardaki ideal gazın basıncının, Kelvin
birimiyle belirtilmiş sıcaklığıyla doğru orantılı’ olduğunu belirtir. 1808’de
formüle ettiği basınç yasasında ise, “kapalı bir gazın basıncı, sıcaklığı (K)
ile doğru orantılıdır” demiştir. Gay-Lussac, aynı zamanda, sabit bir hacimde
tutulan sabit bir gaz kütlesinin basıncı ile sıcaklığı arasındaki ilişkiyi
gösteren inandırıcı kanıtlar yayınlayan ilk kişi olarak kabul edilir.
P
¾¾ = k
T
Birleşik Hacimler
Yasası
Birleşik hacimler yasasına göre, gazlar diğer gazları
oluşturmak için bir araya geldiğinde, tüm hacimler aynı sıcaklık ve basınçta
ölçüldüğünde, reaksiyona giren gazlar ve gaz ürünler basit tam sayılarla ifade
edilebilir.
Örneğin, Gay-Lussac, 2 hacim hidrojen ve 1 hacim hidrojenin
reaksiyonu sonucunda 2 hacim gaz halinde su oluştuğunu bulmuştur.(1808)
2 hacim hidrojen + 1 hacim
hidrojenin = 2 hacim gaz halinde su
Gay-Lussac’ın sonuçlarına dayanarak Amedeo Avogadro ‘aynı
sıcaklık ve basınçta eşit hacimdeki gazlar eşit sayıda molekül içerir (Avagadro
Yasası)’ teorisini ileri sürmüştür (1811).
2 molekül hidrojen + 1 molekül
hidrojenin = 2 molekül gaz halinde su
Bu hipotez, daha önce Gay-Lussac’ın belirttiği sonucun
yinelenmesi anlamına geliyordu. Ancak Avogadro'nun hipotezi, ilk olarak İtalyan
kimyager Stanislao Cannizzaro'nun 1860'da Birinci Uluslararası Kimya
Kongresi'ni ikna edene kadar kimyagerler tarafından kabul edilmedi.
Standart sıcaklık ve basınç altında 3 m3 hidrojen gazı ve 1 m3
nitrojen gazının reaksiyonuyla, ~2 m3 amonyak (gaz) elde edilir
Basınç–Sıcaklık
Yasası
Basınç–sıcaklık yasası, Gay-Lussac'ın 1800 ve 1802
arasındaki çalışmaları sonunda keşfettiği ilk yasası olarak adlandırılır;
‘‘belirli bir miktardaki ideal gazın basıncı, Kelvin birimiyle belirtilmiş
sıcaklığıyla doğru orantılıdır’ dedi. Gay Lussac bunu bir "hava
termometresi" oluştururken keşfetti.
Bir gazın sıcaklığı artarsa, gazın kütlesi ve hacminin sabit
tutulması durumunda basıncı da artar. Yasa, sıcaklık mutlak skalada ölçülüyorsa
(Kelvin), basit bir matematiksel şekle sahiptir:
P
P µ T ¾¾ = k
T
P = basınç (Paskal), k =
gaz sabiti (J/(mol K)), T = sıcaklık (Kelvin)
Sıcaklık, bir maddenin ortalama kinetik enerjisi olduğu için
sıcaklığının artmasıyla kinetik enerjisinin de arttığı söylenilebilir. Bu
durumda, gaz partikülleri, gazın tutulduğu kabın duvarlarıyla daha çok
çarpışacağından, daha çok basınç uygular.
Aynı maddenin iki farklı koşuldaki hallerini karşılaştırmak
için, yasa şu şekilde yazılabilir:
P1 P2
¾¾ = ¾¾ veya, P1T2 = P2T1
T1 T2
Gay-Lussac Yasaları Amontons Yasası ve Dalton Yasası olarak da bilinir. Charles yasası, Charles yasayı, Gay-Lussac'ın sonuçlarını kullanarak bulduğundan, aynı zamanda Charles ve Gay-Lussac yasası olarak da tanımlanır,
Amontons Yasası: ‘sabit
hacimde bir sistemdeki basınç değişikliği, sıcaklıktaki değişiklikle
orantılıdır’ (1702).
Dalton Yasası: ‘bir gaz karışımının toplam basıncı, karışımı oluşturan
gazların kısmi basınçlarının toplamına eşittir’ (1811).
Charles Yasası: ‘sabit basınç altındaki bir gazın hacmi,
sıcaklığın değişmesiyle doğrusal olarak değişir (1787).
Gay-Lussac yasası, Boyle yasası ve Charles yasası, birlikte
toplam gaz yasası'nı oluşturur. Bu yasaya Avogadro yasası'nın eklenmesiyle,
ideal gaz yasası ortaya çıkar.
Gazların Genleşmesi
Gay-Lussac, gazlar için genleşme hızı α oranını tanımlamak
için,
ΔV / V = α ΔT formülünü
kullandı.
Hava için ΔV / V = % 37,50 'lik bir nispi genişleme buldu.
Mutlak sıfır değerinin 0 0C'nin altında yaklaşık olarak 266,66 0C
olduğunu belirten α değerini elde etti.
α = 37,50 / 100 0C =
1 / 266,66 0C
Genleşme hızı α değeri tüm gazlar için yaklaşık olarak
aynıdır ve buna bazen Gay-Lussac Yasası da denir.
Yararlanılan Kaynak:
https://en.wikipedia.org/wiki/Gay-Lussac%27s_law#Expansion_of_gases
18 Temmuz 2019
GERİ
(yasalar)
GERİ
(astrofizik)
GERİ
(termodinamik)
