Разлика между идеалния и истинския газ

Идеален газ срещу реален газ
 

Газът е едно от състоянията, в които съществува материя. Има противоречиви свойства от твърди вещества и течности. Газовете нямат поръчка и те заемат дадено пространство. Тяхното поведение е силно повлияно от променливи като температура, налягане и т.н..

Какво е идеален газ?

Идеалният газ е теоретична концепция, която използваме за целите на изследването си. За да бъде един газ идеален, той трябва да има следните характеристики. Ако едно от тях липсва, тогава газът не се счита за идеален газ.

• Междумолекулните сили между газовите молекули са незначителни.

• Газовите молекули се считат за точкови частици. Следователно, в сравнение с пространството, където заемат газовите молекули, обемът на молекулите е незначителен.

Обикновено газообразните молекули запълват всяко дадено пространство. Следователно, когато голямо пространство се заема от въздуха, самата молекула на газ е много малка в сравнение с пространството. Следователно, приемането на газови молекули като точкови частици е правилно до известна степен. Въпреки това, има някои газови молекули със значителен обем. Пренебрегването на силата на звука дава грешки в тези случаи. Съгласно първото предположение, трябва да вземем предвид, че няма взаимодействие между газообразни молекули. В действителност обаче има най-малко слаби взаимодействия между тях. Но газообразните молекули се движат бързо и произволно. Следователно те нямат достатъчно време за осъществяване на междумолекулни взаимодействия с други молекули. Следователно, когато погледнете в този ъгъл, донякъде е валидно да приемете и първото предположение. Въпреки че казваме, че идеалните газове са теоретични, не можем да кажем, че е 100% вярно. Има случаи, когато газовете действат като идеални газове. Идеалният газ се характеризира с три променливи, налягане, обем и температура. Следното уравнение определя идеалните газове.

PV = NRT = NKT

P = абсолютно налягане

V = обем

n = брой бенки

N = брой молекули

R = универсална газова константа

Т = абсолютна температура

К = постоянна Болцман

Въпреки че има ограничения, ние определяме поведението на газовете, използвайки горното уравнение.

Какво е истински газ?

Когато едно от двете или двете предположения, дадени по-горе, е невалидно, тези газове са известни като истински газове. Всъщност срещаме реални газове в естествената среда. Истинският газ варира от идеалното състояние при много високи налягания. Това е така, защото при прилагане на много високо налягане обемът, в който се пълни газта, става много по-малък. Тогава в сравнение с пространството не можем да игнорираме размера на молекулата. Освен това идеалните газове идват в реално състояние при много ниски температури. При ниски температури кинетичната енергия на газообразните молекули е много ниска. Следователно те се движат бавно. Поради това, между газовите молекули ще има междумолекулно взаимодействие, което не можем да пренебрегнем. За истинските газове не можем да използваме горното уравнение на идеалния газ, защото те се държат различно. Има по-сложни уравнения за изчисляване на реални газове.

Каква е разликата между идеални и реални газове? • Идеалните газове нямат междумолекулни сили и газовите молекули, считани за точкови частици. За разлика от истинските газови молекули имат размер и обем. По-нататък те имат междумолекулни сили. • Идеалните газове не могат да бъдат намерени в реалността. Но газовете се държат по този начин при определени температури и налягане. • Газовете са склонни да се държат като истински газове при високо налягане и ниски температури. Истинските газове се държат като идеални газове при ниско налягане и високи температури. • Идеалните газове могат да бъдат свързани с уравнението PV = nRT = NkT, докато реалните газове не могат. За определяне на реалните газове има много по-сложни уравнения.