Yhdistetyssä kaasulaissa yhdistyvät kolme kaasu lait: Boylen laki, Kaarlen lakija Gay-Lussacin laki. Siinä todetaan, että paine ja tilavuus ja absoluuttinen lämpötila kaasun arvo on yhtä suuri kuin vakio. Kun Avogadro laki lisätään yhdistettyyn kaasulakiin, ihanteellinen kaasulaki tuloksiin. Toisin kuin nimetyt kaasulait, yhdistetyllä kaasulailla ei ole virallista löytäjää. Se on yksinkertaisesti yhdistelmä muita kaasulakeja, jotka toimivat, kun kaikkea muuta kuin lämpötila, paine ja tilavuus pidetään vakiona.
Yhdistetyn kaasulain kirjoittamiseen on olemassa pari yleistä yhtälöä. Klassinen laki liittyy Boylen lakia ja Charlesin laissa todetaan:
PV / T = k
missä P = paine, V = tilavuus, T = absoluuttinen lämpötila (kelvinit) ja k = vakio.
Vakio k on todellinen vakio, jos kaasun moolimäärä ei muutu. Muuten se vaihtelee.
toinen yleinen kaava yhdistetyn kaasulain osalta koskee "ennen ja jälkeen" kaasun ehtoja:
P1V1 / T1 = P2V2 / T2
esimerkki
Selvitä kaasun tilavuus STP: llä, kun 2,00 litraa kerätään 745,0 mm Hg ja 25,0 Celsius astetta.
Ongelman ratkaisemiseksi sinun on ensin tunnistettava käytettävä kaava. Tässä tapauksessa kysymys koskee STP: n ehtoja, joten tiedät, että käsittelet "ennen ja jälkeen" -ongelmaa. Seuraavaksi sinun on ymmärrettävä STP. Jos et ole vielä muistannut tätä jo (ja sinun todennäköisesti pitäisi, koska se näyttää paljon), STP viittaa "vakio lämpötila ja paine, "joka on 273 kelviniä ja 760,0 mm Hg.
Koska laki toimii absoluuttisen lämpötilan avulla, sinun on muunnettava 25.0 Celsius-astetta Kelvin-asteikkoon. Tämä antaa sinulle 298 Kelvin.
Tässä vaiheessa voit kytkeä arvot kaavaan ja ratkaista tuntemattoman. Yleinen virhe, jonka jotkut ihmiset tekevät, kun he ovat uusia tällaiselle ongelmalle, on sekava, mitkä numerot menevät yhdessä. Hyvä käytäntö on tunnistaa muuttujat. Tässä ongelmassa he ovat:
P1 = 745,0 mm Hg
V1 = 2,00 L
T1 = 298 K
P2 = 760,0 mm Hg
V2 = x (tuntematon, johon olet ratkaisemassa)
T2 = 273 K
Seuraavaksi ota kaava ja aseta se ratkaisemaan tuntematon "x", joka tässä tehtävässä on V2:
P1V1 / T1 = P2V2 / T2
Ristiinkerroin tyhjennä fraktiot:
P1V1T2 = P2V2T1
Jakaa eristääksesi V2:
V2 = (P1V1T2) / (P2T1)
Kytke numerot ja ratkaise V2: lle:
V2 = (745,0 mm Hg · 2,00 L · 273 K) / (760 mm Hg · 298 K)
V2 = 1,796 L
Ilmoita tulos oikein merkittävien lukujen lukumäärä:
V2 = 1,80 L
Sovellukset
Yhdistetyllä kaasulailla on käytännöllisiä sovelluksia kaasujen käsittelemiseen normaaleissa lämpötiloissa ja paineissa. Kuten muutkin ideaalikäyttäytymiseen perustuvat kaasulait, se muuttuu vähemmän tarkkoksi korkeissa lämpötiloissa ja paineissa. Lakia käytetään termodynamiikassa ja fluidimekaniikassa. Sitä voidaan esimerkiksi käyttää laskeakseen pilvien kaasun paine, tilavuus tai lämpötila sääennusteeksi.