§ 241. Закон Авогадро

Сравнивая числа предпоследнего столбца табл. 7 с молекулярными массами газов, легко заметить, что плотности газов при одинаковых. условиях пропорциональны их молекулярным массам. Из этого факта следует весьма существенный вывод. Так как относительные молекулярные массы относятся как массы молекул, то

,

где  и  — плотности газов, а  и  — массы их молекул.

Массу газа можно представить как произведение числа молекул  на массу молекулы . Следовательно, массы первого и второго газов равны  и  соответственно. Массы газов, заключенных в одинаковых объемах, относятся, как их плотности. Поэтому

,

где  и  — числа молекул первого и второго газов, заключенных в одинаковых объемах. Сопоставляя этот результат с соотношением , найдем, что .

Итак, при одинаковых давлении и температуре равные объемы различных газов содержат одинаковое число молекул.

Этот закон был открыт в 1811 г. итальянским химиком Амедео Авогадро (1776—1856) на основании химических исследований. Он относится к газам, сжатым не очень сильно (например, к газам при атмосферном давлении). В случае сильно сжатых газов считать его справедливым нельзя.

Закон Авогадро означает, что давление газа при определенной температуре зависит только от числа молекул в единице объема газа, но не зависит от того, какие это молекулы — тяжелые или легкие. Уяснив это, легко понять суть закона Дальтона. Согласно закону Бойля — Мариотта, если мы увеличиваем плотность газа, т. е. добавляем в определенный объем некоторое число молекул этого газа, мы увеличиваем давление газа. Но, согласно закону Авогадро, такое же повышение давления должно быть получено, если мы вместо добавления молекул первого газа добавим такое же число молекул другого газа. Именно в этом и состоит закон Дальтона, который утверждает, что можно увеличить давление газа, добавляя в тот же объем молекулы другого газа, и если число добавленных молекул то же, что и в первом случае, то получится то же самое увеличение давления. Ясно, что закон Дальтона является прямым следствием закона Авогадро.