Rozdiel medzi ideálnym a skutočným plynom

Ideálny plyn vs skutočný plyn
 

Plyn je jedným zo štátov, v ktorých existujú veci. Má protichodné vlastnosti z pevných látok a tekutín. Plyny nemajú poriadok a zaberajú akýkoľvek daný priestor. Ich správanie je výrazne ovplyvnené premennými, ako sú teplota, tlak atď.

Čo je ideálny plyn?

Ideálny plyn je teoretický koncept, ktorý používame na naše študijné účely. Aby bol plyn ideálny, mal by mať nasledujúce charakteristiky. Ak jeden z nich chýba, potom sa plyn nepovažuje za ideálny plyn.

• Medzimolekulové sily medzi molekulami plynu sú zanedbateľné.

• Molekuly plynu sa považujú za bodové častice. Preto v porovnaní s priestorom, v ktorom molekuly plynu zaberajú, sú objemy molekúl zanedbateľné.

Normálne plynné molekuly vyplňujú akýkoľvek daný priestor. Preto, keď je veľký priestor obsadený vzduchom, samotná molekula plynu je v porovnaní s priestorom veľmi malá. Preto je predpoklad, že molekuly plynu ako bodové častice sú do určitej miery správne. Existujú však niektoré molekuly plynu so značným objemom. Ignorovanie zväzku poskytuje chyby v týchto prípadoch. Podľa prvého predpokladu je potrebné vziať do úvahy, že medzi plynnými molekulami neexistuje intermolekulárna interakcia. V skutočnosti však medzi nimi existujú minimálne slabé interakcie. Ale plynné molekuly sa pohybujú rýchlo a náhodne. Preto nemajú dostatok času na intermolekulárne interakcie s inými molekulami. Preto, keď sa pozrieme v tomto uhle, je trochu platné akceptovať aj prvý predpoklad. Aj keď hovoríme, že ideálne plyny sú teoretické, nemôžeme povedať, že je to 100% pravda. V niektorých prípadoch fungujú plyny ako ideálne plyny. Ideálny plyn sa vyznačuje tromi premennými, tlakom, objemom a teplotou. Nasledujúca rovnica definuje ideálne plyny.

PV = NRT = NKT

P = absolútny tlak

V = objem

n = počet mólov

N = počet molekúl

R = univerzálna plynová konštanta

T = absolútna teplota

K = Boltzmannova konštanta

Aj keď existujú obmedzenia, pomocou vyššie uvedenej rovnice určujeme správanie plynov.

Čo je skutočný plyn?

Ak je jeden z vyššie uvedených predpokladov neplatný, tieto plyny sa nazývajú skutočné plyny. Skutočne sa v prírodnom prostredí stretávame so skutočnými plynmi. Skutočný plyn sa líši od ideálneho stavu pri veľmi vysokých tlakoch. Je to tak preto, že keď sa použije veľmi vysoký tlak, objem, v ktorom je plyn plnený, sa stáva veľmi menší. Potom v porovnaní s priestorom nemôžeme ignorovať veľkosť molekuly. Okrem toho ideálne plyny prichádzajú do reálneho stavu pri veľmi nízkych teplotách. Pri nízkych teplotách je kinetická energia plynných molekúl veľmi nízka. Preto sa pohybujú pomaly. Z tohto dôvodu bude medzi molekulami plynu interkomolekulárna interakcia, ktorú nemôžeme ignorovať. Pre skutočné plyny nemôžeme použiť uvedenú rovnicu ideálneho plynu, pretože sa správajú inak. Na výpočet skutočných plynov existujú zložitejšie rovnice.

Aký je rozdiel medzi ideálnymi a skutočnými plynmi? • Ideálne plyny nemajú intermolekulárne sily a molekuly plynu sa považujú za bodové častice. Naopak, molekuly skutočného plynu majú veľkosť a objem. Ďalej majú medzimolekulové sily. • Ideálne plyny sa v skutočnosti nedajú nájsť. Plyny sa však správajú pri určitých teplotách a tlakoch. • Plyny sa pri vysokých tlakoch a nízkych teplotách správajú ako skutočné plyny. Skutočné plyny sa správajú ako ideálne plyny pri nízkych tlakoch a vysokých teplotách. • Ideálne plyny môžu súvisieť s rovnicou PV = nRT = NkT, zatiaľ čo skutočné plyny nemôžu. Na určenie skutočných plynov existujú oveľa zložitejšie rovnice.