Volume gas bergantung pada tekanan. Hukum dasar keadaan gas. Topik pengkode Ujian Negara Terpadu: isoproses - proses isotermal, isokorik, isobarik

Hubungan antara tekanan, suhu, volume dan jumlah mol gas (“massa” gas). Konstanta gas universal (molar) Persamaan R. Clayperon-Mendeleev = persamaan keadaan gas ideal.

Mari kita selesaikan beberapa masalah mengenai laju aliran volumetrik dan massa gas dengan asumsi bahwa komposisi gas tidak berubah (gas tidak terdisosiasi) - yang berlaku untuk sebagian besar gas di atas.

Tugas ini terutama relevan, namun tidak hanya, untuk aplikasi dan perangkat yang mengukur volume gas secara langsung.

V 1 Dan V 2, pada suhu, masing-masing, T 1 Dan T 2 dan biarkan T 1< T 2. Maka kita tahu bahwa:

Tentu saja, V 1< V 2

• Semakin rendah suhunya, semakin signifikan indikator meteran gas volumetrik.
• adalah menguntungkan untuk memasok gas “hangat”.
• menguntungkan untuk membeli gas “dingin”.

Bagaimana cara mengatasinya? Setidaknya diperlukan kompensasi suhu sederhana, yaitu informasi dari sensor suhu tambahan harus disuplai ke alat penghitung.

Tugas ini terutama relevan, namun tidak hanya, untuk aplikasi dan perangkat yang mengukur kecepatan gas secara langsung.

Biarkan counter() di titik pengiriman memberikan akumulasi biaya volumetrik V 1 Dan V 2, pada tekanan, masing-masing, hal 1 Dan hal2 dan biarkan hal 1< hal2. Maka kita tahu bahwa:

Tentu saja, V 1>V 2 untuk jumlah gas yang sama pada kondisi tertentu. Mari kita coba merumuskan beberapa kesimpulan praktis untuk kasus ini:

• Semakin tinggi tekanannya, semakin signifikan indikator pengukur volume gas.
• menguntungkan untuk memasok gas tekanan rendah
• menguntungkan untuk membeli gas bertekanan tinggi

Bagaimana cara mengatasinya? Setidaknya diperlukan kompensasi tekanan sederhana, yaitu informasi dari sensor tekanan tambahan harus disuplai ke alat penghitung.

Sebagai kesimpulan, saya ingin mencatat bahwa, secara teoritis, setiap meteran gas harus memiliki kompensasi suhu dan kompensasi tekanan. Praktis......

Anotasi: presentasi tradisional dari topik tersebut, dilengkapi dengan demonstrasi pada model komputer.

Dari ketiga wujud agregat materi, yang paling sederhana adalah wujud gas. Dalam gas, gaya yang bekerja antar molekul kecil dan, dalam kondisi tertentu, dapat diabaikan.

Gas disebut sempurna , Jika:

Ukuran molekul dapat diabaikan, mis. molekul dapat dianggap sebagai titik material;

Kekuatan interaksi antar molekul dapat diabaikan (energi potensial interaksi molekul jauh lebih kecil daripada energi kinetiknya);

Tumbukan molekul satu sama lain dan dengan dinding bejana dapat dianggap lenting mutlak.

Gas nyata memiliki sifat yang mirip dengan gas ideal jika:

Kondisi mendekati kondisi normal (t = 0 0 C, p = 1.03·10 5 Pa);

Pada suhu tinggi.

Hukum yang mengatur perilaku gas ideal telah ditemukan secara eksperimental sejak lama. Dengan demikian, hukum Boyle-Mariotte ditetapkan pada abad ke-17. Mari kita berikan rumusan undang-undang tersebut.

Hukum Boyle - Mariotte. Biarkan gas berada dalam kondisi dimana suhunya dijaga konstan (kondisi seperti ini disebut isotermal ).Kemudian untuk massa gas tertentu, hasil kali tekanan dan volume adalah konstan:

Rumus ini disebut persamaan isoterm. Secara grafis, ketergantungan p pada V untuk berbagai temperatur ditunjukkan pada gambar.

Sifat suatu benda untuk mengubah tekanan ketika volume berubah disebut kompresibilitas. Jika perubahan volume terjadi pada T=const, maka sifat kompresibilitasnya ditandai koefisien kompresibilitas isotermal yang didefinisikan sebagai perubahan relatif volume yang menyebabkan perubahan satuan tekanan.

Untuk gas ideal mudah untuk menghitung nilainya. Dari persamaan isoterm kita peroleh:

Tanda minus menunjukkan bahwa semakin besar volume maka tekanan semakin kecil. Jadi, koefisien kompresibilitas isotermal gas ideal sama dengan kebalikan dari tekanannya. Ketika tekanan meningkat, tekanan menurun, karena Semakin tinggi tekanannya, semakin kecil peluang gas untuk dikompresi lebih lanjut.

hukum Gay-Lussac. Biarkan gas berada dalam kondisi dimana tekanannya dijaga konstan (kondisi seperti ini disebut isobarik ). Hal ini dapat dicapai dengan menempatkan gas dalam silinder yang ditutup oleh piston yang dapat digerakkan. Kemudian perubahan suhu gas akan menyebabkan pergerakan piston dan perubahan volume. Tekanan gas akan tetap konstan. Dalam hal ini, untuk massa gas tertentu, volumenya akan sebanding dengan suhu:

dimana V 0 adalah volume pada suhu t = 0 0 C, - koefisien muai volumetrik gas Itu dapat direpresentasikan dalam bentuk yang mirip dengan koefisien kompresibilitas:

Secara grafis, ketergantungan V pada T untuk berbagai tekanan ditunjukkan pada gambar.

Dari suhu dalam Celcius ke suhu absolut, hukum Gay-Lussac dapat dituliskan sebagai:

hukum Charles. Jika suatu gas berada dalam kondisi dimana volumenya tetap ( isokorik kondisi), maka untuk massa gas tertentu tekanannya akan sebanding dengan suhu:

dimana p 0 - tekanan pada suhu t = 0 0 C, - koefisien tekanan. Ini menunjukkan peningkatan relatif tekanan gas ketika dipanaskan sebesar 1 0:

Hukum Charles juga dapat ditulis sebagai:

Hukum Avogadro: Satu mol gas ideal pada suhu dan tekanan yang sama menempati volume yang sama. Dalam kondisi normal (t = 0 0 C, p = 1,03·10 5 Pa) volume ini sama dengan m -3 /mol.

Banyaknya partikel yang terkandung dalam 1 mol berbagai zat disebut. Konstanta Avogadro :

Sangat mudah untuk menghitung jumlah n0 partikel per 1 m3 dalam kondisi normal:

Nomor ini dipanggil Nomor Loschmidt.

Hukum Dalton: tekanan campuran gas ideal sama dengan jumlah tekanan parsial gas yang masuk, yaitu.

Di mana - tekanan parsial- tekanan yang akan diberikan oleh komponen-komponen campuran jika masing-masing komponen menempati volume yang sama dengan volume campuran pada suhu yang sama.

Clapeyron - Persamaan Mendeleev. Dari hukum gas ideal dapat kita peroleh persamaan keadaan , menghubungkan T, p dan V suatu gas ideal dalam keadaan setimbang. Persamaan ini pertama kali diperoleh oleh fisikawan dan insinyur Perancis B. Clapeyron dan ilmuwan Rusia D.I. Mendeleev, oleh karena itu menyandang nama mereka.

Misalkan suatu massa gas tertentu menempati volume V 1, mempunyai tekanan p 1 dan berada pada suhu T 1. Massa gas yang sama dalam keadaan berbeda dicirikan oleh parameter V 2, p 2, T 2 (lihat gambar). Transisi dari keadaan 1 ke keadaan 2 terjadi dalam dua proses: isotermal (1 - 1") dan isokhorik (1" - 2).

Untuk proses ini, kita dapat menulis hukum Boyle – Mariotte dan hukum Gay – Lussac:

Menghilangkan p 1 " dari persamaan, kita memperoleh

Karena negara bagian 1 dan 2 dipilih secara sembarang, persamaan terakhir dapat ditulis sebagai:

Persamaan ini disebut persamaan Clapeyron , di mana B adalah konstanta, berbeda untuk massa gas yang berbeda.

Mendeleev menggabungkan persamaan Clapeyron dengan hukum Avogadro. Menurut hukum Avogadro, 1 mol gas ideal dengan p dan T yang sama menempati volume yang sama V m, oleh karena itu konstanta B akan sama untuk semua gas. Konstanta yang umum untuk semua gas ini dilambangkan dengan R dan disebut konstanta gas universal. Kemudian

Persamaan ini adalah persamaan keadaan gas ideal , yang juga disebut Persamaan Clapeyron-Mendeleev .

Nilai numerik konstanta gas universal dapat ditentukan dengan mensubstitusikan nilai p, T dan V m ke dalam persamaan Clapeyron-Mendeleev pada kondisi normal:

Persamaan Clapeyron-Mendeleev dapat ditulis untuk semua massa gas. Untuk melakukannya, ingatlah bahwa volume gas bermassa m berhubungan dengan volume satu mol dengan rumus V = (m/M)V m, dengan M adalah massa molar gas. Maka persamaan Clapeyron-Mendeleev untuk gas bermassa m akan berbentuk:

dimana adalah jumlah mol.

Seringkali persamaan keadaan gas ideal ditulis dalam bentuk Konstanta Boltzmann :

Berdasarkan hal tersebut, persamaan keadaan dapat direpresentasikan sebagai

di mana adalah konsentrasi molekul. Dari persamaan terakhir jelas bahwa tekanan gas ideal berbanding lurus dengan suhu dan konsentrasi molekulnya.

Demonstrasi kecil hukum gas ideal. Setelah menekan tombol "Mari kita mulai" Anda akan melihat komentar presenter tentang apa yang terjadi di layar (warna hitam) dan deskripsi tindakan komputer setelah Anda menekan tombol "Berikutnya" (cokelat). Saat komputer “sibuk” (yaitu, pengujian sedang berlangsung), tombol ini tidak aktif. Pindah ke frame berikutnya hanya setelah memahami hasil yang diperoleh dalam percobaan saat ini. (Jika persepsi Anda tidak sesuai dengan komentar presenter, tulislah!)

Anda dapat memverifikasi keabsahan hukum gas ideal yang ada

Pada intinya sifat fisik gas dan hukum keadaan gas terletak pada teori kinetik molekul gas. Sebagian besar hukum keadaan gas diturunkan untuk gas ideal, yang gaya molekulnya nol, dan volume molekulnya sendiri sangat kecil dibandingkan dengan volume ruang antarmolekul.

Molekul gas nyata, selain energi gerak lurus, juga memiliki energi rotasi dan getaran. Mereka menempati volume tertentu, yaitu memiliki dimensi yang terbatas. Hukum gas nyata agak berbeda dengan hukum gas ideal. Penyimpangan ini semakin besar jika semakin tinggi tekanan gas dan semakin rendah suhunya, hal ini diperhitungkan dengan memasukkan faktor koreksi kompresibilitas ke dalam persamaan yang sesuai.

Saat mengangkut gas melalui pipa bertekanan tinggi, koefisien kompresibilitas sangat penting.

Pada tekanan gas dalam jaringan gas hingga 1 MPa, hukum keadaan gas untuk gas ideal mencerminkan sifat-sifat gas alam dengan cukup akurat. Dengan lebih banyak tekanan tinggi atau suhu rendah menerapkan persamaan yang memperhitungkan volume yang ditempati oleh molekul dan gaya interaksi di antara keduanya, atau memasukkan faktor koreksi ke dalam persamaan koefisien kompresibilitas gas - gas ideal.

Hukum Boyle - Mariotte.

Sejumlah percobaan telah membuktikan bahwa jika Anda mengambil sejumlah gas dan memberikannya tekanan yang berbeda, volume gas tersebut akan berubah berbanding terbalik dengan tekanannya. Hubungan antara tekanan dan volume gas pada suhu konstan dinyatakan dengan rumus berikut:

p 1 /p 2 = V 2 /V 1, atau V 2 = p 1 V 1 /p 2,

Di mana hal 1 Dan V 1- tekanan absolut awal dan volume gas; hal2 Dan V 2 - tekanan dan volume gas setelah perubahan.

Dari rumus ini kita dapat memperoleh ekspresi matematika berikut:

V 2 p 2 = V 1 p 1 = konstanta.

Artinya, hasil kali volume gas dengan tekanan gas yang sesuai dengan volume ini akan menjadi nilai konstan pada suhu konstan. Undang-undang ini punya aplikasi praktis V industri gas. Hal ini memungkinkan Anda untuk menentukan volume gas ketika tekanannya berubah dan tekanan gas ketika volumenya berubah, asalkan suhu gas tetap konstan. Semakin besar volume suatu gas pada suhu konstan, semakin rendah massa jenisnya.

Hubungan antara volume dan massa jenis dinyatakan dengan rumus:

V 1/V 2 = ρ 2 /ρ 1 ,

Di mana V 1 Dan V 2- volume yang ditempati oleh gas; ρ 1 Dan ρ 2 - kepadatan gas yang sesuai dengan volume ini.

Jika perbandingan volume gas diganti dengan perbandingan massa jenisnya, maka diperoleh:

ρ 2 /ρ 1 = p 2 /p 1 atau ρ 2 = p 2 ρ 1 /p 1.

Kita dapat menyimpulkan bahwa pada suhu yang sama massa jenis gas berbanding lurus dengan tekanan di mana gas-gas tersebut berada, yaitu massa jenis suatu gas (pada suhu konstan) akan semakin besar, semakin besar tekanannya.

Contoh. Volume gas pada tekanan 760 mm Hg. Seni. dan suhu 0 °C adalah 300 m 3. Berapa volume yang ditempati gas ini pada tekanan 1520 mm Hg? Seni. dan pada suhu yang sama?

760 mmHg Seni. = 101329 Pa = 101,3 kPa;

1520 mmHg Seni. = 202658 Pa = 202,6 kPa.

Mengganti nilai yang diberikan V, hal 1, hal 2 ke dalam rumus, kita mendapatkan m 3:

V 2= 101, 3-300/202,6 = 150.

hukum Gay-Lussac.

Pada tekanan tetap, dengan kenaikan suhu, volume gas bertambah, dan dengan penurunan suhu, volume gas berkurang, yaitu, pada tekanan konstan, volume gas dalam jumlah yang sama berbanding lurus dengan suhu absolutnya. Secara matematis, hubungan antara volume dan suhu gas pada tekanan konstan ditulis sebagai berikut:

V 2 /V 1 = T 2 /T 1

dimana V adalah volume gas; T - suhu absolut.

Dari rumus tersebut dapat disimpulkan bahwa jika suatu volume gas tertentu dipanaskan pada tekanan tetap, maka gas tersebut akan berubah berkali-kali lipat seiring dengan perubahan suhu absolutnya.

Telah diketahui bahwa ketika suatu gas dipanaskan sebesar 1 °C pada tekanan konstan, volumenya bertambah dengan jumlah yang konstan sama dengan 1/273,2 volume aslinya. Besaran ini disebut koefisien muai panas dan dilambangkan dengan p. Dengan memperhatikan hal ini, hukum Gay-Lussac dapat dirumuskan sebagai berikut: volume suatu massa gas pada tekanan konstan adalah fungsi linier suhu:

V t = V 0 (1 + βt atau V t = V 0 T/273.

hukum Charles.

Pada volume konstan, tekanan absolut sejumlah gas berbanding lurus dengan suhu absolutnya. Hukum Charles dinyatakan dengan rumus berikut:

p 2 / p 1 = T 2 / T 1 atau p 2 = p 1 T 2 / T 1

Di mana hal 1 Dan hal 2- tekanan absolut; T 1 Dan T 2— suhu gas absolut.

Dari rumus tersebut kita dapat menyimpulkan bahwa pada volume konstan, tekanan suatu gas ketika dipanaskan meningkat berkali-kali lipat seiring dengan peningkatan suhu absolutnya.

Karena P konstan selama proses isobarik, setelah direduksi dengan P rumusnya akan berbentuk

V 1 /T 1 =V 2 /T 2,

V 1 /V 2 =T 1 /T 2.

Rumusnya merupakan ekspresi matematis dari hukum Gay-Lussac: pada massa gas konstan dan tekanan konstan, volume gas berbanding lurus dengan suhu absolutnya.

Proses isotermal

Suatu proses dalam gas yang terjadi pada suhu konstan disebut isotermal. Proses isotermal dalam gas dipelajari oleh ilmuwan Inggris R. Boyle dan ilmuwan Perancis E. Mariot. Koneksi yang mereka buat secara eksperimental diperoleh langsung dari rumus dengan mereduksinya menjadi T:

p 1 V 1 =p 2 V 2 ,

hal 1 /p 2 =V 1 /V 2.

Rumusnya adalah ekspresi matematika hukum Boyle-Mariota: Pada massa gas yang konstan dan suhu yang konstan, tekanan gas berbanding terbalik dengan volumenya. Dengan kata lain, pada kondisi ini, hasil kali volume gas dan tekanan yang bersangkutan adalah konstan:

Grafik p versus V selama proses isotermal dalam gas adalah hiperbola dan disebut isoterm. Gambar 3 menunjukkan isoterm untuk massa gas yang sama, tetapi pada temperatur T yang berbeda. Selama proses isotermal, densitas gas berubah berbanding lurus dengan tekanan:

ρ 1 /ρ 2= hal 1 /hal 2

Ketergantungan tekanan gas pada suhu pada volume konstan

Mari kita perhatikan bagaimana tekanan gas bergantung pada suhu ketika massa dan volumenya tetap konstan. Mari kita ambil bejana tertutup berisi gas dan panaskan (Gambar 4). Kita akan menentukan suhu gas t menggunakan termometer, dan tekanan menggunakan pengukur tekanan M.

Pertama, kita akan menempatkan bejana di dalam salju yang mencair dan menyatakan tekanan gas pada 0 0 C sebagai p 0, dan kemudian kita akan memanaskan bejana bagian luar secara bertahap dan mencatat nilai p dan t untuk gas tersebut.

Ternyata grafik p dan t yang dibuat berdasarkan percobaan tersebut tampak seperti garis lurus (Gambar 5).

Jika kita melanjutkan grafik ini ke kiri, grafik ini akan berpotongan dengan sumbu x di titik A, yang berarti tekanan gas nol. Dari persamaan segitiga pada Gambar 5 dapat ditulis a:

P 0 /OA=Δp/Δt,

l/OA=Δp/(p 0 Δt).

Jika kita nyatakan konstanta l/OA melalui α, kita peroleh

α = Δp//(p 0 Δt),

Δp= α p 0 Δt.

Intinya, koefisien proporsionalitas α dalam percobaan yang dijelaskan harus menyatakan ketergantungan perubahan tekanan gas pada jenisnya.

Besarnya γ, mengkarakterisasi ketergantungan perubahan tekanan gas pada jenisnya dalam proses perubahan suhu pada volume konstan dan massa gas konstan disebut koefisien suhu tekanan. Koefisien suhu tekanan menunjukkan berapa bagian tekanan gas yang diambil pada 0 0 C yang berubah ketika dipanaskan sebesar 1 0 C. Mari kita turunkan satuan koefisien suhu dalam SI:

α =l ΠA/(l ΠA*l 0 C)=l 0 C -1

Dalam hal ini, panjang segmen OA adalah 273 0 C. Jadi, untuk semua kasus, suhu di mana tekanan gas harus turun ke nol adalah sama dan sama dengan – 273 0 C, dan koefisien suhu adalah tekanan α = 1/OA = (1/273 ) 0 C -1 .

Saat menyelesaikan masalah, mereka biasanya menggunakan nilai perkiraan α sama dengan α =1/OA=(1/273) 0 C -1 . Dari percobaan, nilai α pertama kali ditentukan oleh fisikawan Perancis J. Charles, yang pada tahun 1787. menetapkan hukum berikut: koefisien suhu tekanan tidak bergantung pada jenis gas dan sama dengan (1/273.15) 0 C -1. Perhatikan bahwa hal ini hanya berlaku untuk gas yang memiliki kepadatan rendah dan perubahan suhu yang kecil; pada tekanan tinggi atau suhu rendah, α bergantung pada jenis gas. Hanya gas ideal yang benar-benar mematuhi hukum Charles. Mari kita cari tahu cara menentukan tekanan gas apa pun p pada suhu sembarang t.

Mengganti nilai-nilai ini Δр dan Δt ke dalam rumus, kita mendapatkan

p 1 -p 0 =αp 0 t,

p 1 =p 0 (1+αt).

Sejak α~273 0 C, saat menyelesaikan masalah rumusnya dapat digunakan dalam bentuk berikut:

hal 1 = hal 0

Hukum gas gabungan berlaku untuk semua isoproses, dengan mempertimbangkan bahwa salah satu parameternya tetap konstan. Dalam proses isokhorik, volume V tetap konstan, rumus setelah direduksi sebesar V mengambil bentuk

hukum gas ideal.

Eksperimental:

Parameter utama gas adalah suhu, tekanan dan volume. Volume gas sangat bergantung pada tekanan dan suhu gas. Oleh karena itu, perlu dicari hubungan antara volume, tekanan dan suhu gas. Rasio ini disebut persamaan keadaan.

Secara eksperimental ditemukan bahwa untuk sejumlah gas tertentu, hubungan berikut ini mempunyai perkiraan yang baik: pada suhu konstan, volume gas berbanding terbalik dengan tekanan yang diberikan padanya (Gbr. 1):

V~1/P , pada T=konstanta.

Misalnya, jika tekanan yang bekerja pada suatu gas menjadi dua kali lipat, volumenya akan berkurang menjadi setengah volume aslinya. Hubungan ini dikenal sebagai Hukum Boyle (1627-1691)-Mariotte (1620-1684), dapat ditulis seperti ini:

Artinya jika salah satu besaran berubah maka besaran yang lain juga akan berubah, sehingga hasil kali keduanya tetap.

Ketergantungan volume pada suhu (Gbr. 2) ditemukan oleh J. Gay-Lussac. Dia menemukan itu pada tekanan konstan, volume sejumlah gas berbanding lurus dengan suhu:

V~T, pada Р =konstan.

Grafik ketergantungan ini melewati titik asal koordinat dan, karenanya, pada 0K volumenya akan menjadi sama dengan nol, yang jelas tidak ada artinya. arti fisik. Hal ini menimbulkan dugaan bahwa -273 0 C adalah suhu minimum yang dapat dicapai.

Hukum gas ketiga, dikenal sebagai hukum Charles dinamai Jacques Charles (1746-1823). Undang-undang ini menyatakan: pada volume konstan, tekanan gas berbanding lurus dengan suhu absolut (Gbr. 3):

P ~T, pada V=konstanta.

Bagus contoh terkenal Akibat dari undang-undang ini adalah kaleng aerosol yang meledak jika terjadi kebakaran. Hal ini terjadi karena peningkatan suhu yang tajam pada volume yang konstan.

Ketiga hukum ini bersifat eksperimental, terpenuhi dengan baik dalam gas nyata hanya selama tekanan dan massa jenisnya tidak terlalu tinggi, dan suhunya tidak terlalu dekat dengan suhu kondensasi gas, sehingga kata "hukum" tidak terlalu cocok untuk diterapkan. sifat-sifat gas ini, tetapi telah diterima secara umum.

Hukum gas Boyle-Mariotte, Charles dan Gay-Lussac dapat digabungkan menjadi satu lagi hubungan umum antara volume, tekanan dan suhu, yang berlaku untuk sejumlah gas tertentu:

Hal ini menunjukkan bahwa bila salah satu besaran P, V atau T berubah maka dua besaran yang lain juga ikut berubah. Ekspresi ini berubah menjadi tiga hukum ini ketika satu nilai dianggap konstan.

Sekarang kita harus memperhitungkan besaran lain, yang sampai sekarang kita anggap konstan - jumlah gas ini. Telah dikonfirmasi secara eksperimental bahwa: pada suhu dan tekanan konstan, volume tertutup suatu gas meningkat berbanding lurus dengan massa gas tersebut:

Ketergantungan ini menghubungkan seluruh kuantitas utama gas. Jika kita memasukkan faktor proporsionalitas ke dalam proporsionalitas ini, kita mendapatkan kesetaraan. Namun, percobaan menunjukkan bahwa koefisien ini berbeda untuk gas yang berbeda, jadi alih-alih massa m, jumlah zat n (jumlah mol) yang dimasukkan.

Hasilnya kita mendapatkan:

Dimana n adalah jumlah mol dan R adalah koefisien proporsionalitas. Besaran R disebut konstanta gas universal. Sampai saat ini, nilai paling akurat dari nilai ini adalah:

R=8,31441 ± 0,00026 J/mol

Kesetaraan (1) disebut persamaan keadaan gas ideal atau hukum gas ideal.

nomor Avogadro; hukum gas ideal pada tingkat molekuler:

Bahwa konstanta R mempunyai nilai yang sama untuk semua gas merupakan cerminan luar biasa dari kesederhanaan alam. Hal ini pertama kali disadari, meskipun dalam bentuk yang sedikit berbeda, oleh Amedeo Avogadro dari Italia (1776-1856). Dia secara eksperimental membuktikan hal itu Gas yang volumenya sama pada tekanan dan suhu yang sama mengandung jumlah molekul yang sama. Pertama: dari persamaan (1) jelas bahwa jika gas-gas yang berbeda mengandung jumlah mol yang sama, mempunyai tekanan dan suhu yang sama, maka asalkan R konstan, maka gas-gas tersebut menempati volume yang sama. Kedua: jumlah molekul dalam satu mol adalah sama untuk semua gas, yang secara langsung mengikuti definisi mol. Oleh karena itu, kita dapat mengatakan bahwa nilai R adalah konstan untuk semua gas.

Jumlah molekul dalam satu mol disebut nomor Avogadrotidak ada. Kini diketahui bahwa bilangan Avogadro sama dengan:

N A =(6,022045 ± 0,000031) 10 -23 mol -1

Karena jumlah total N molekul gas sama dengan jumlah molekul dalam satu mol dikalikan jumlah mol (N = nNA A), hukum gas ideal dapat ditulis ulang sebagai berikut:

Dimana k dipanggil Konstanta Boltzmann dan memiliki nilai yang sama:

k= R/NA =(1,380662 ± 0,000044) 10 -23 J/K

Direktori peralatan kompresor