Av de tre materialtillstånden genomgår gaser de största volymförändringarna med förändrade temperatur- och tryckförhållanden, men vätskor genomgår också förändringar. Vätskor svarar inte på tryckförändringar, men de kan vara känsliga för temperaturförändringar beroende på deras sammansättning. För att beräkna volymförändringen för en vätska med avseende på temperatur måste du känna till dess volymetriska expansionskoefficient. Gaser, å andra sidan, expanderar och sammandras mer eller mindre i enlighet med den ideala gaslagen, och volymförändringen är inte beroende av dess sammansättning.

TL; DR (för lång; har inte läst )

Beräkna volymändring för en vätska med förändrad temperatur genom att leta upp dess expansionskoefficient (β) och använda ekvationen ∆V \u003d V _{0 x β * ∆T. Både temperaturen och trycket på en gas är beroende av temperaturen, så för att beräkna volymförändring, använd den ideala gaslagen: PV \u003d nRT.
Volymändringar för vätskor}

När du lägger till värme till en vätska, du ökar den kinetiska och vibrationsenergin hos de partiklar som innehåller 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 samman och binder molekyler till varandra och är olika för varje vätska. Volumetrisk utvidgningskoefficient - vanligtvis betecknad med små bokstäver beta (β_) - är ett mått på mängden en viss vätska expanderar per temperaturförändring. Du kan leta upp denna mängd för någon speciell vätska i en tabell.

När du vet utvidgningskoefficienten (β _) _ för vätskan i fråga, beräkna volymförändringen med hjälp av formeln:

∆V \u003d V _{0 • β * (T 1 - T 0)}

där ∆V är temperaturförändringen, V _{0 och T < sub> 0 är den initiala volymen och temperaturen och T 1 är den nya temperaturen.
Volymförändringar för gaser |}

Partiklar i en gas har mer rörelsefrihet än de gör i en vätska. Enligt den ideala gaslagen är trycket (P) och volymen (V) för en gas ömsesidigt beroende av temperaturen (T) och antalet mol närvarande gas (n). Den ideala gasekvationen är PV \u003d nRT, där R är en konstant känd som den ideala gaskonstanten. I SI (metriska) enheter är värdet på denna konstant 8.314 joule ÷ mol - grad K.

Trycket är konstant: Omarrangera denna ekvation för att isolera volymen får du: V \u003d nRT ÷ P, och om du hålla trycket och antalet mol konstant, du har ett direkt samband mellan volym och temperatur: ∆V \u003d nR∆T ÷ P, där ∆V är volymförändring och ∆T är temperaturändring. Om du startar från en initial temperatur T _{0 och trycket V 0 och vill veta volymen vid en ny temperatur T 1 blir ekvationen:}

V _{1 \u003d [n • R • (T 1 - T 0) ÷ P] + V 0}

Temperaturen är konstant: Om du håller temperaturen konstant och låter trycket ändras, är detta ekvationen ger dig ett direkt samband mellan volym och tryck:

V _{1 \u003d [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 \u003d n • R • (T 1 - T 0) ÷ (P 1 - P 0) + V 0}

Anslut värdena för initial och slutlig temperatur och tryck och värdet för initial volym för att hitta det nya volym.