Av de tre tillståndstillstånden genomgår gaser de största volymförändringarna med förändrade temperatur- och tryckförhållanden, men vätskor genomgår också förändringar. Vätskor svarar inte på tryckförändringar, men de kan reagera på temperaturförändringar beroende på deras sammansättning. För att beräkna volymförändringen av en vätska i förhållande till temperaturen måste du veta dess volymetriska expansionskoefficient. Gaser, däremot, utökar och kontraherar mer eller mindre i enlighet med den ideala gaslagen, och volymförändringen är inte beroende av dess sammansättning.

TL; DR (för länge, läste inte )

Beräkna volymförändring av en vätska med förändringstemperatur genom att se upp expansionskoefficienten (β) och använda ekvationen ΔV = V _{0 x β * ΔT. Både temperaturen och trycket på en gas är beroende av temperaturen, för att beräkna volymförändringen, använd den ideala gaslagen: PV = nRT.}

Volymförändringar för vätskor

När du lägger till värme till en vätska ökar du den kinetiska och vibrationella energin hos partiklarna som innefattar den. Som ett resultat ökar de sitt rörelseområde inom gränserna för krafterna som håller dem tillsammans som en vätska. Dessa krafter beror på styrkan hos bindningarna som håller molekyler ihop och bindande molekyler till varandra, och skiljer sig åt för varje vätska. Koefficienten för volymetrisk expansion - vanligen betecknad med den grekiska bokstaven beta (β_) --_ är ett mått på den mängd en viss vätska expanderar per grad av temperaturförändring. Du kan se upp denna mängd för en viss vätska i ett bord.

När du vet expansionskoefficienten (β _) _ för den aktuella vätskan beräknar du volymförändringen med hjälp av formeln:

ΔV = V _{0 • β * (T 1 - T 0)}

där ÄV är temperaturförändringen, V _{0 och T < sub> 0 är den ursprungliga volymen och temperaturen och T 1 är den nya temperaturen.}

Volymförändringar för gaser

Partiklar i en gas har mer rörelsefrihet än vad de gör i en flytande. Enligt den ideala gaslagstiftningen är trycket (P) och volymen (V) hos en gas ömsesidigt beroende av temperatur (T) och antalet mol gas närvarande (n). Den ideala gasekvationen är PV = nRT, där R är en konstant känd som den ideala gaskonstanten. I SI (metriska) enheter är värdet på denna konstant 8,314 joules ÷ mol - grad K.

Tryck är konstant: Omforma denna ekvation för att isolera volymen får du: V = nRT ÷ P, och om du hålla trycket och antalet mol konstanta, du har ett direkt förhållande mellan volym och temperatur: ΔV = nRΔT ÷ P, där ΔV är volymförändring och ΔT är temperaturförändring. Om du börjar från en initial temperatur T _{0 och trycket V 0 och vill veta volymen vid en ny temperatur T 1 blir ekvationen:}

V _{1 = 1 - T 0) ÷ P] + V 0}

Temperaturen är konstant: Om du håller temperaturen konstant och tillåter tryck att förändras ekvation ger dig ett direkt förhållande mellan volym och tryck:

V _{1 = [n • R • T ÷ (P 1 - P 0)] + V 0}

Observera att volymen är större om T _{1 är större än T 0 men mindre om P 1 är större än P 0.}

Tryck och temperatur varierar båda: När både temperatur och tryck varierar blir ekvationen:

V _{1 = n • R • (T 1 - T 0) ÷ (P 1 - P 0) + V 0}

Anslut värdena för inledande och slutlig temperatur och tryck och värdet för startvolymen för att hitta den nya volym.