2. De algemene gaswet

De blauwe streep is de atmosfeer.

Het weer en het klimaat speelt zich af in de atmosfeer: de dunne laag gas die relatief dicht boven de aarde hangt.

“Dun” is een relatief begrip. Ten opzichte van de afmeting van de aarde is de atmosfeer dun. Voor ons en het andere leven op aarde is de atmosfeer namelijk meer dan dik genoeg.

Het molecuulmodel

In de tweede heb je kennis gemaakt met het molecuulmodel. Dit model bevat een aantal aannames die het mogelijk maken om het gedrag van grote groepen moleculen (materialen) te verklaren. In het kort stelt dit model dat moleculen bewegen, én dat moleculen elkaar aantrekken.

Doordat moleculen tegen elkaar, en tegen oppervlaktes botsen wordt er een kracht uitgeoefend op dat oppervlak. De kracht die op een oppervlak van één m 2 wordt uitgeoefend wordt de druk P genoemd.

(1)   \begin{equation*}  P = \frac F A \end{equation*}

Vroeger werd de niet-SI eenheid milliBar vaak gebruikt, de SI-eenheid van druk is de Pascal (\frac N {m^2}).

Om de omzetting van Bar naar Pascal te vereenvoudigen wordt de druk vaak uitgedrukt als hectoPascal. Dat maakt 1000 mBar (de gemiddelde luchtdruk nabij het oppervlak van de aarde) namelijk gelijk aan 1000 hPa.

De algemene gaswet

De algemene gaswet is een beschrijving van het gedrag van gassen.

(2)   \begin{equation*}    P .V = n.R.T \end{equation*}

Hierin is P de druk; V het volume, n is het aantal mol deeltjes, R is de universele gasconstante (8,3144 \frac{J }{mol \cdot K}) en T is de absolute temperatuur (in Kelvin).

Als de hoeveelheid gasdeeltjes gelijk blijft (zoals bijvoorbeeld in een ballon, of een fietsband) dan is de term n\cdot R constant. De universele gaswet kan dan ook geschreven worden als

(3)   \begin{equation*} \frac {P_1\cdot V_1} {T_1} = \frac {P_2\cdot V_2} {T_2} \end{equation*}

Dit is nuttig op het moment dat twee situaties met betrekking tot dezelfde hoeveelheid moleculen worden vergeleken. Een voorbeeld daarvan is de situatie in je fietsband; of een ballon.