สรุปสูตรเรื่องแก๊ส ที่น้องม.6ไม่ควรพลาด

ถ้าอ่านเรื่อง “กฎของแก๊ส” แล้วสับสนว่าโจทย์นี้ควรใช้สูตรไหน เราใช้วิธีแยกโจทย์เป็น 2 แบบก่อน: “1 เหตุการณ์” กับ “2 เหตุการณ์” แล้วค่อยเลือกสูตร จะช่วยลดการมั่วได้เยอะมาก 1) โจทย์ 1 เหตุการณ์ (สถานะเดียว) สังเกตว่าโจทย์ให้ค่า P, V, T, n มาในสภาวะเดียวกัน แล้วถามหาตัวที่ขาด เช่น “แก๊สปริมาตร… ความดัน… อุณหภูมิ… มีกี่โมล” แบบนี้ใช้แก๊สอุดมคติได้เลย - สูตรหลัก: PV = nRT • R ที่ใช้บ่อย: 0.082 L·atm/(mol·K) หรือ 8.314 J/(mol·K) • จุดพลาดที่เจอบ่อย: เลือก R ไม่ตรงหน่วย เช่น P เป็น Pa แต่ V เป็น L - อีกแบบที่บางโจทย์ชอบถามเชิงอนุภาค: PV = NkBT • N = จำนวนโมเลกุล (ไม่ใช่โมล) และ kB คือค่าคงที่ของ Boltzmann • ถ้าโจทย์ให้ “จำนวนโมล” ให้ใช้ nRT จะง่ายกว่า แต่ถ้าให้ “จำนวนอนุภาค” ค่อยไปทาง NkBT ทริคเช็กหน่วยเร็ว ๆ: ถ้าใช้ PV=nRT แล้ว P เป็น atm ให้ V เป็น L; ถ้า P เป็น Pa ให้ V เป็น m³ และใช้ R=8.314 (หน่วย J) 2) โจทย์ 2 เหตุการณ์ (เปลี่ยนสถานะจาก 1 ไป 2) ลักษณะคือมีสภาวะก่อน-หลัง เช่น P1,V1,T1 ไปเป็น P2,V2,T2 โดย “จำนวนโมลคงที่” (ภาชนะปิด/แก๊สไม่รั่ว) กฎที่ใช้บ่อยมี 3 ตัว + กฎรวม - กฎของบอยล์ (Boyle): อุณหภูมิคงที่ (T คงที่) ⇒ P1V1 = P2V2 - กฎของชาร์ล (Charles): ความดันคงที่ (P คงที่) ⇒ V1/T1 = V2/T2 - กฎของเกย์-ลูสแซก (Gay-Lussac): ปริมาตรคงที่ (V คงที่) ⇒ P1/T1 = P2/T2 - กฎรวมของแก๊ส: P1V1/T1 = P2V2/T2 (ใช้เมื่อ P,V,T เปลี่ยนหลายตัว) ข้อควรระวังที่ทำให้ตอบผิดบ่อยที่สุด 1) อุณหภูมิต้องเป็นเคลวิน (K) เสมอในทุกสูตรที่มี T แปลง: K = °C + 273 (หรือ 273.15) 2) P และ V ต้องใช้หน่วย “สอดคล้องกันทั้งก่อนและหลัง” เช่น ถ้า V1 เป็น mL ก็ให้ V2 เป็น mL เหมือนกัน หรือแปลงให้เป็น L เหมือนกันไปเลย 3) ก่อนใช้กฎบอยล์/ชาร์ล/เกย์-ลูสแซก ให้ถามตัวเองว่า “ตัวไหนคงที่” จากเงื่อนไขโจทย์ เช่น - “อัดช้า ๆ ในอ่างน้ำ” มักตีความว่า T คงที่ → บอยล์ - “ภาชนะปริมาตรคงที่” → เกย์-ลูสแซก - “ลูกสูบเลื่อนอิสระ ความดันภายนอกคงที่” → ชาร์ล วิธีทำโจทย์เร็วแบบที่เราชอบใช้ 1) เขียนตาราง 2 เหตุการณ์: P1 V1 T1 | P2 V2 T2 2) วงตัวที่ “คงที่” แล้วเลือกสูตรที่ตัดตัวแปรคงที่ทิ้งได้ 3) แปลง T เป็น K ก่อนแทนค่าเสมอ 4) เช็กความสมเหตุสมผล: เช่น ถ้า T เพิ่มแล้ว V ควรเพิ่ม (เมื่อ P คงที่ตามกฎของชาร์ล) ถ้าคุณกำลังเตรียมสอบ ม.5–ม.6 แนะนำให้จำเป็น “ชุด” มากกว่าจำเป็นสูตรกระจัดกระจาย: 1 เหตุการณ์ใช้ PV=nRT/ PV=NkBT, 2 เหตุการณ์ให้ไล่จากตัวคงที่ แล้วค่อยใช้กฎรวม P1V1/T1=P2V2/T2 เมื่อไม่เข้าเงื่อนไขกฎย่อย