Ideális gáz vs valódi gáz
A gáz az egyik olyan állapot, amelyben az anyag létezik. A szilárd és folyékony anyagok ellentmondásos tulajdonságaival rendelkezik. A gázoknak nincs megrendelésük, és bármely helyet elfoglalnak. Viselkedését nagymértékben befolyásolják olyan tényezők, mint a hőmérséklet, nyomás stb.
Mi az ideális gáz??
Az ideális gáz elméleti koncepció, amelyet tanulmányainkhoz használunk. Ahhoz, hogy a gáz ideális legyen, a következő jellemzőkkel kell rendelkezniük. Ha ezek közül egyik hiányzik, akkor a gázt nem tekintik ideális gáznak.
• A molekulák közötti molekuláris erők elhanyagolhatóak.
• A gázmolekulákat pont részecskéknek tekintjük. Ezért ahhoz a térhez képest, ahol a gázmolekulák elfoglalnak, a molekulák térfogatai jelentéktelenek.
Általában a gáznemű molekulák kitöltik az adott teret. Ezért, amikor egy nagy helyet levegő foglal el, maga a gázmolekula nagyon kicsi a térhez képest. Ezért a gázmolekuláknak pontrészecskékké tétele bizonyos mértékben helyes. Vannak azonban olyan gázmolekulák, amelyek jelentős térfogatúak. A kötet figyelmen kívül hagyása hibákat okoz ezekben az esetekben. Az első feltevés szerint figyelembe kell vennünk, hogy a gáznemű molekulák között nincs molekuláris kölcsönhatás. Valójában azonban ezek között legalább gyenge kölcsönhatás van. A gáznemű molekulák azonban gyorsan és véletlenszerűen mozognak. Ezért nincs elég idejük ahhoz, hogy más molekulákkal kölcsönhatásba lépjenek. Ezért ebben a szögben nézve kissé helyénvaló elfogadni az első feltételezést is. Bár azt mondjuk, hogy az ideális gázok elméleti, nem mondhatjuk, hogy 100% -ban igaz. Vannak olyan esetek, amikor a gázok ideális gázként működnek. Az ideális gázt három változó jellemzi: nyomás, térfogat és hőmérséklet. A következő egyenlet meghatározza az ideális gázokat.
PV = nRT = NkT
P = abszolút nyomás
V = térfogat
n = a vakondok száma
N = a molekulák száma
R = univerzális gázállandó
T = abszolút hőmérséklet
K = Boltzmann-állandó
Bár vannak korlátozások, a fenti egyenlettel határozhatjuk meg a gázok viselkedését.
Mi az a valódi gáz??
Ha a fenti két vagy mindkét feltevés egyike érvénytelen, akkor ezeket a gázokat valódi gáznak nevezzük. Valójában valódi gázokkal találkozunk a természetes környezetben. A valódi gáz az ideális körülményektől függ nagyon magas nyomáson. Ennek oka az, hogy ha nagyon magas nyomást alkalmazunk, akkor a térfogat, amellyel a gázt töltik, nagyon kisebb lesz. A térhez viszonyítva nem hagyhatjuk figyelmen kívül a molekula méretét. Ezen felül az ideális gázok nagyon alacsony hőmérsékleten valós állapotba kerülnek. Alacsony hőmérsékleten a gáznemű molekulák kinetikus energiája nagyon alacsony. Ezért lassan mozognak. Ezért a gázmolekulák között kölcsönhatások lépnek fel, amelyeket nem hagyhatunk figyelmen kívül. Valódi gázok esetében nem használhatjuk a fenti ideális gáz-egyenletet, mert eltérően viselkednek. A valós gázok kiszámításához bonyolultabb egyenletek vannak.
Mi a különbség az ideális és a valódi gázok között?? • Az ideális gázok nem rendelkeznek intermolekuláris erőkkel, és a gázmolekulákat pont részecskéknek tekintik. Ezzel szemben a valódi gázmolekulák mérete és térfogata van. Továbbá molekuláris erőik vannak. • Az ideális gázok nem találhatók a valóságban. De a gázok bizonyos hőmérsékleteken és nyomásokon így viselkednek. • A gázok valóban valódi gázként viselkednek magas nyomáson és alacsony hőmérsékleten. A valódi gázok ideális gázként viselkednek alacsony nyomáson és magas hőmérsékleten. • Az ideális gázok kapcsolódhatnak a PV = nRT = NkT egyenlethez, míg a valódi gázok nem. A valódi gázok meghatározásához sokkal bonyolultabb egyenletek vannak. |