Im vorherigen Kapitel wurden die Untersuchungen von Gay-Lussac vorgestellt. Diese bestätigten, dass sich bei Temperaturänderungen alle Gase einheitlich verhalten. Alle (idealen) Gase haben den gleichen Ausdehnungskoeffizienten. Unter der Bedingung, dass der Druck konstant ist und sich das Gas wie das ideale Gas verhält, gilt: Alle Gase dehnen sich gleichmäßig aus und je höher die Temperatur eines Gases ist, desto größer ist das entsprechende Volumen des Gases.
Nun ist aber auch der Druck eines Gases temperaturabhängig. Daher wurde auch von vielen Wissenschaftler das Verhalten von Gasen bei konstantem Volumen untersucht. Eine dieser Wissenschaftler war Amontons, der das temperaturabhängige Verhalten bei Gasen untersuchte. In seinen Untersuchungen fand der heraus, dass der Druck eines Gases (bei konstantem Volumen) linear mit der Temperatur zunimmt.
wie auch beim Gasgesetz von Gay-Lussac liegt bei auch beim Gesetz von Amonton ein Proportionalitätsfaktor von 1/273 vor. Unter der Bedingung, dass das Volumen eines Gases konstant ist gilt, dass je höher die Temperatur eines Gases ist, desto größer der Druck des Gases ist.
Diese Übereinstimmung des Proportionalitätsfaktors (1/273) beim Gasgesetz von Gay-Lussac und Amonton zeigt, dass zwischen den Größen Druck, Volumen und Temperatur eines Gases besteht. Dieser Zusammenhang findet sich im idealen Gasgesetz wieder.
Allgemein gilt diese Formel umso genauer, je kleiner der Druck und die Temperatur des Gases ist (Voraussetzung für das Verhalten eines idealen Gases). Da Gases tiefe Temperaturen erreichen können, wurde die oben gezeigte Formel “allgemeiner”gefasst. Dazu wurde die Temperatur von der Celsiusskala in die Kelvin-Temperaturskala übertragen (T = t + 273). Setzt man dies nun in die Formel ein, so erhält man die allgemeine Formel von Amontons
in Worten: Das Druck eines Gases (bei konstantem Volumen) ist proportional zu der absoluten Temperatur T des Gases.
weiterführende Information:
Die Gasgesetze von Gay-Lussac und Amontons gelten unter der Voraussetzung, dass sich das Gas wie ein ideales Gas verhält, d.h. es gilt:
Das Gesetz von Amontons, auch bekannt als das Gesetz vom idealen Gas oder Druck-Temperatur-Gesetz, besagt, dass bei konstantem Volumen der Druck eines idealen Gases direkt proportional zur Temperatur ist.
Laut dem Gesetz von Amontons steigt der Druck eines idealen Gases, wenn die Temperatur erhöht wird, sofern das Volumen konstant gehalten wird.
Das Gesetz von Amontons nimmt an, dass Gase ideal sind. Dies bedeutet, dass ihre individuellen Gaspartikel weder Volumen einnehmen noch Anziehungskräfte aufeinander ausüben.
Die Formel, die das Gesetz von Amontons ausdrückt, ist P/T = konstant, wobei P den Druck und T die Temperatur bedeutet.
Wenn das Volumen eines Gases nicht konstant gehalten wird, ist das Gesetz von Amontons nicht anwendbar. Die Beziehung zwischen Druck und Temperatur wird dann durch das allgemeine Gasgesetz beschrieben.
Nein, das Gesetz von Amontons wird nur in der Theorie und unter idealen Bedingungen angewendet. In der Realität verhalten sich Gase selten wie ideale Gase, vor allem unter extremen Bedingungen von hoher Temperatur und Druck.
Nein, das Gesetz von Amontons ist auf nichtideale Gase nicht anwendbar, da diese ein Volumen einnehmen und zwischen ihren Partikeln Anziehungskräfte vorhanden sind.
Abweichungen vom idealen Gasgesetz werden in der Praxis durch Korrekturfaktoren berücksichtigt, die in modifizierten Gasgesetzen wie der van der Waals-Gleichung zum Einsatz kommen.
Das Gesetz von Amontons ist ein grundlegender Baustein in der Thermodynamik, da es die Beziehung zwischen Druck und Temperatur beschreibt, was essentiell ist, um das Verhalten von Gassystemen unter verschiedenen Zustandsbedingungen zu verstehen.
Laut dem Gesetz von Amontons sinkt die Temperatur eines Gases, wenn der Druck bei konstantem Volumen verringert wird.