Định Luật Gay-Lussac Là Gì?
Định luật Gay-Lussac mô tả cách áp suất của một lượng khí cố định trong bình kín, cứng thay đổi theo nhiệt độ. Khi giữ thể tích và số phân tử khí không đổi, áp suất của khí tỷ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối của nó. Nói cách khác, đun nóng khí thì áp suất tăng; làm lạnh thì áp suất giảm. Đây cũng là lý do vì sao bình xịt khí nén luôn cảnh báo tránh để gần nguồn nhiệt, và vì sao áp suất lốp xe thay đổi theo mùa.
Công Thức
Định luật được viết là \(\text{P}_1 / \text{T}_1 = \text{P}_2 / \text{T}_2\), trong đó \(\text{P}_1\) và \(\text{T}_1\) là áp suất và nhiệt độ ban đầu, còn \(\text{P}_2\) và \(\text{T}_2\) là các giá trị sau cùng. Nhiệt độ bắt buộc phải tính bằng Kelvin (K = °C + 273,15); dùng độ Celsius sẽ cho kết quả sai vì tỷ lệ này chỉ đúng trên thang đo tuyệt đối. Để tìm ẩn số, ta biến đổi công thức:
$$\text{P}_2 = \frac{\text{P}_1 \times \text{T}_2}{\text{T}_1}$$hoặc
$$\text{T}_2 = \frac{\text{T}_1 \times \text{P}_2}{\text{P}_1}$$
Cách Dùng Máy Tính Này
Chọn đại lượng bạn muốn tìm, sau đó nhập ba giá trị đã biết còn lại. Áp suất có thể dùng bất kỳ đơn vị nào (kPa, atm, psi) miễn là cả hai áp suất cùng một đơn vị; kết quả sẽ trả về theo chính đơn vị đó. Nhiệt độ phải tính bằng Kelvin. Bấm tính toán để nhận ngay giá trị còn thiếu.
Ví Dụ Minh Họa
Một lượng khí ở 100 kPa và 300 K được đun nóng lên 400 K ở thể tích không đổi. Áp suất mới sẽ là $$\text{P}_2 = 100 \times 400 / 300 = \textbf{133,33 kPa}$$ Áp suất tăng lên vì nhiệt độ tăng.
Câu Hỏi Thường Gặp
Vì sao nhiệt độ phải tính bằng Kelvin? Tính tỷ lệ thuận chỉ đúng trên thang nhiệt độ tuyệt đối, nơi giá trị 0 nghĩa là không còn chuyển động nhiệt. Độ Celsius có điểm gốc bị dịch chuyển nên tỷ lệ sẽ không còn hợp lệ.
Thể tích có thay đổi trong định luật này không? Không. Định luật Gay-Lussac giả định bình chứa cứng, nên thể tích và số mol khí giữ nguyên không đổi. Nếu thể tích thay đổi, bạn hãy dùng Định luật khí kết hợp (Combined Gas Law) thay thế.
Tôi dùng psi hay atm được không? Được, bất kỳ đơn vị áp suất nào cũng dùng được miễn là cả hai áp suất cùng một đơn vị. Kết quả sẽ trả về theo đơn vị đó.
