Plinovi su tvari čije čestice imaju veliku slobodu kretanja te nemaju određen oblik ni volumen. Oni ispunjavaju prostor u kojem se nalaze i šire se dok ne dođu u kontakt s preprekom. Da biste stekli bolji dojam o plinovima, zamislite mirisnu tvar koja se širi kroz zrak u vašoj sobi – to je plin u akciji.
Zašto su plinovi važni? Pa, plinovi su sastavni dio naše svakodnevice. Svi dišemo zrak koji je mješavina plinova poput kisika, dušika i ugljičnog dioksida. Osim toga, mnoge industrije koriste plinove u proizvodnji, kao energente ili za pakiranje raznih proizvoda, poput hrane.
Kada pričamo o svojstvima plinova, važno je napomenuti tri ključna pravila: Boyle-Mariottovo, Charlesovo i Gay-Lussacovo pravilo. Boyle-Mariottovo pravilo opisuje kako se volumen plina mijenja obrnuto proporcionalno tlaku, dok Charlesovo pravilo opisuje kako se volumen plina mijenja proporcionalno temperaturi. Gay-Lussacovo pravilo povezuje promjenu temperature plina s promjenom tlaka uz konstantan volumen.
Primjer koji ilustrira Boyle-Mariottovo pravilo je kada stisnete balon s zrakom – primijetit ćete da se volumen balona smanjuje što znači da se tlak povećava. Charlesovo pravilo se može vidjeti kada zagrijete zatvorenu bocu s plinom – plin će se širiti i pritisnut će stijenke boce. Ako zatvorite balon s zrakom i stavite ga na toplo, balon će se napuhati.
Tipična pogreška koju učenici često čine je miješanje između Boyle-Mariottovog, Charlesovog i Gay-Lussacovog pravila. Važno je razumjeti razliku između njih i primijeniti ih na odgovarajuće situacije.
Savjet za bolje razumijevanje plinova je praktična primjena znanja kroz eksperimente poput postavljanja pluta na bočicu s gaziranim pićem i promatranje što se događa kada bočicu pritisnete ili zagrijete.
Za samoprovjeru, evo nekoliko pitanja:
1. Kako Boyle-Mariottovo pravilo opisuje odnos između tlaka i volumena plina?
2. Kako se volumen plina mijenja s povećanjem temperature prema Charlesovom pravilu?
3. Koji je odnos između temperature i tlaka plina prema Gay-Lussacovom pravilu?
Rješenja:
1. Boyle-Mariottovo pravilo govori da je tlak plina obrnuto proporcionalan volumenu plina (P ∝ 1/V).
2. Prema Charlesovom pravilu, volumen plina raste proporcionalno temperaturi ako je tlak konstantan.
3. Gay-Lussacovo pravilo opisuje kako tlak plina raste proporcionalno temperaturi uz konstantan volumen (P ∝ T).