Rozdiel medzi zákonom o ideálnom plyne a zákonom o skutočnom plyne

kľúčový rozdiel medzi zákonom o ideálnom plyne a zákonom o skutočnom plyne to je zákon o ideálnom plyne opisuje správanie teoretického plynu, zatiaľ čo zákon o skutočnom plyne opisuje správanie sa skutočne vyskytujúcich sa plynov vo vesmíre.

Ideálny plyn je teoretický plyn, ktorého náhodne sa pohybujúce častice plynu majú úplne elastické zrážky a žiadne iné interakcie medzi nimi. Podľa tejto definície môžeme pochopiť, že tieto ideálne plyny sa nemôžu vyskytovať v prírode, pretože v podstate existujú interakcie medzi časticami plynu pre akýkoľvek plyn, ktorý poznáme. V skutočnosti sú plyny, o ktorých vieme, skutočné plyny.

OBSAH

1. Prehľad a kľúčový rozdiel
2. Čo je zákon o ideálnom plyne
3. Čo je zákon o skutočnom plyne
4. Porovnanie vedľa seba - zákon o ideálnom plyne verzus zákon o skutočnom plyne v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie

Čo je zákon o ideálnom plyne?

Zákon o ideálnom plyne je rovnica, ktorá opisuje správanie ideálneho plynu. Ideálne plyny sú hypotetické a tieto plyny sa vyskytujú iba v teóriách. Preto pomocou zákona o ideálnom plyne dokážeme pochopiť a odhadnúť správanie mnohých skutočných plynov, ktoré poznáme. Má však niekoľko obmedzení. Tento zákon je kombináciou niekoľkých ďalších zákonov:

• Boyleho zákon
• Karlov zákon
• Avogadrov zákon
• Gay-Lussacov zákon

Kalkulácia

V zásade môžeme dať ideálny zákon o plyne takto:

PV = nRT

Kde P je tlak, V je objem a T je teplota ideálneho plynu. Tu je „n“ počet mólov ideálneho plynu a „R“ je konštanta - nazývame ju ideálna plynová konštanta. Má univerzálnu hodnotu; hodnota R je rovnaká pre akýkoľvek plyn a je 8,314 J / (K · mol).

Okrem toho z tohto zákona môžeme získať rôzne deriváty; molárna forma, kombinovaná forma atď. Napríklad, pretože „n“ je počet mólov, môžeme ho dať pomocou molekulovej hmotnosti plynu. Odvodenie je nasledujúce.

n = m / M

kde n je počet mólov plynu, m je hmotnosť plynu a M je molekulová hmotnosť plynu. Použitím vyššie uvedenej rovnice,

PV = nRT

PV = (m / M) RT

Ak chceme získať hustotu plynu, môžeme použiť uvedenú rovnicu nasledovne;

P = (m / VM) RT

P = ρRT / M

Navyše, ak chceme získať zákon o kombinovanom plyne z zákona o ideálnom plyne, môžeme ho odvodiť nasledovne; pre dva plyny „1“ a „2“ sú tlak, objem a teplota P₁,V₁,T₁ a P₂, V₂ a T₂. Potom pre tieto dva plyny môžeme napísať dve rovnice ako;

P₁V₁  = NRT₁… (1)

P₂V₂   = NRT₂ … (2)

Vydelením rovnice (1) z rovnice (2) dostaneme,

(P₁V₁) / (P₂V₂) = T₁/ T₂

Túto rovnicu môžeme usporiadať nasledujúcim spôsobom;

P₁V₁/ T₁   = P₂V₂/ T₂

Čo je zákon o skutočnom plyne?

Zákon o skutočnom plyne, tiež nazývaný Van der Waalsov zákon, je odvodený zo zákona o ideálnom plyne na opis správania skutočných plynov. Pretože skutočné plyny sa nemôžu správať ideálne, zákon o skutočných plynoch v zákone o ideálnych plynoch zmenil zložky tlaku a objemu. Takto môžeme získať objem a tlak nasledovne:

objem skutočného plynu = (V_m - b)

Tlak skutočného plynu = (P + a n²/ V²)

Potom môžeme získať zákon o skutočnom plyne uplatnením týchto modifikovaných komponentov na zákon o ideálnom plyne takto:

(P + a n²/ V²) (V_m - b) = nRT

Kde V_m je molárny objem plynu, R je univerzálna plynová konštanta, T je teplota skutočného plynu, P je tlak.

Aký je rozdiel medzi zákonom o ideálnom plyne a zákonom o skutočnom plyne?

Zákon o ideálnom plyne je rovnica, ktorá opisuje správanie ideálneho plynu. Zákon o skutočnom plyne je odvodený od zákona o ideálnom plyne, ktorý vyhovuje správaniu skutočných plynov. Kľúčový rozdiel medzi zákonom o ideálnom plyne a zákonom o skutočnom plyne je v tom, že zákon o ideálnom plyne opisuje správanie teoretického plynu, zatiaľ čo zákon o skutočnom plyne opisuje správanie sa skutočne vyskytujúcich sa plynov vo vesmíre..

Ďalej môžeme odvodiť ideálny zákon o plyne z rovnice PV = nRT a zákon o skutočnom plyne z rovnice (P + a n²/ V²) (V_m - b) = nRT.

Zhrnutie - zákon o ideálnom plyne vs. zákon o skutočnom plyne

Stručne povedané, ideálny plyn je hypotetická látka, ktorá má úplne elastické zrážky medzi časticami plynu, čo je vlastnosť, ktorú väčšina skutočných plynov, ktoré poznáme, neukazuje. Kľúčový rozdiel medzi zákonom o ideálnom plyne a zákonom o skutočnom plyne je ten, že zákon o ideálnom plyne opisuje správanie teoretického plynu, zatiaľ čo zákon o skutočnom plyne opisuje správanie sa skutočne vyskytujúcich sa plynov vo vesmíre..

referencie:

1. Zákon o ideálnom plyne, hyperfyzika. Štátna univerzita v Georgii, k dispozícii tu.

S láskavým dovolením:

1. „Ideálne právne vzťahy v oblasti plynu“ Autor: Cmglee - Vlastné dielo (CC BY-SA 4.0) prostredníctvom spoločnosti Commons Wikimedia
2. „Zákon o ideálnom plyne“ od BlyumJ - vlastná práca (CC BY-SA 4.0) prostredníctvom Commons Wikimedia