Gay-Lussac-törvény

Joseph Louis Gay-Lussac (1778 – 1850)

Joseph Louis Gay-Lussac (1778 – 1850) francia vegyészről három törvényt neveztek el, mindhárom a gázok állapotváltozásairól ír. E három közül Gay-Lussac-törvény alatt általában az ideális gázok állandó térfogat melletti állapotváltozását leíró összefüggést értjük.

Ideális gáz izochor állapotváltozása (1802)

Ezt a jelenséget írja le Gay-Lussac második törvénye is. Egy adott térfogatú gáz nyomása (p) egyenesen arányos a hőmérsékletével (T), vagyis izochor feltételek között a gáz nyomásának és hőmérsékletének hányadosa állandó.

Képletben kifejezve: $\frac{p}{T}=k$ ahol k állandó.

p-T grafikon

A gáz hőmérséklete a mozgási energiájának mértéke. Ahogy a gáz mozgási energiája nő, a molekulái egyre gyakrabban ütköznek a tartály falával nagyobb nyomást okozva.

Ha ábrázoljuk adott térfogatú és anyagmennyiségű gáz nyomását a hőmérséklet függvényében, egyenest kapunk. Ha a grafikont több, különböző mennyiségű gázzal elvégezzük, azt tapasztaljuk, hogy az egyenes meredeksége változhat, de a hőmérséklet tengelyét mindig -273,15˚C-nál metszi. Ez a megfigyelés adta később az ötletet Lord Kelvinnek az abszolút hőmérsékleti skála bevezetésére.

Ha egy közeg két állapotát akarjuk összehasonlítani, a fenti törvényt ilyen alakba is írhatjuk:

$\frac{p_1}{T_1}=\frac{p_2}{T_2} \qquad \mathrm{vagy} \qquad {p_1}{T_2}={p_2}{T_1}$

A Gay-Lussac-törvényből, a Charles-törvényből és a Boyle-Mariotte-törvényből levezethető az egyesített gáztörvény.

Ideális gáz izobár állapotváltozása (1802)

Charles törvénye Gay-Lussac első törvényeként is ismert, mert Charles Gay-Lussac adatait használta fel törvénye megfogalmazásához. Ennek értelmében adott mennyiségű ideális gáz állandó nyomáson mért térfogata egyenesen arányos az abszolút hőmérsékletével (hőmérséklet kelvinben kifejezve).

ha p=állandó, akkor V1/T1=V2/T2

Gázok elegyének térfogata (1809)

Ha két gáz elegye szintén gáz, akkor a két alkotórész gázok térfogatának és az elegy térfogatának arányát kis egész számokkal lehet kifejezni. Később ez a törvény vezette Avogadrót törvénye felismerésére (1811).

Lásd még

• Boyle–Mariotte-törvény
• Charles-törvény
• Gáztörvény
• Ideális gáz

Források

• Budó Ágoston: Kísérleti Fizika I.
  Tankönyvkiadó, Budapest (1967)
• Tasnádi Péter - Skrapits Lajos - Bérces György: Mechanika I.
  Dialóg Campus Kiadó, Budapest-Pécs ISBN 963-9310-23-9