Kluczowa różnica między prawem gazu doskonałego a prawem gazu rzeczywistego polega na tym, że prawo gazu doskonałego opisuje zachowanie gazu teoretycznego, podczas gdy prawo gazu rzeczywistego opisuje zachowanie faktycznie występujących gazów we wszechświecie.
Gaz doskonały to gaz teoretyczny, którego losowo poruszające się cząstki gazu mają całkowicie elastyczne zderzenia i nie występują między nimi żadne inne interakcje. Zgodnie z tą definicją, możemy zrozumieć, że te idealne gazy nie mogą występować w przyrodzie, ponieważ zasadniczo istnieją interakcje między cząsteczkami gazu dla dowolnego gazu, który znamy. W rzeczywistości gazy, które znamy, są prawdziwymi gazami.
Jakie jest prawo dotyczące gazu doskonałego?
Prawo gazu idealnego to równanie opisujące zachowanie gazu doskonałego. Gazy doskonałe są hipotetyczne i te gazy występują tylko w teoriach. Dlatego korzystając z prawa gazu doskonałego, możemy zrozumieć i oszacować zachowanie wielu znanych nam gazów rzeczywistych. Ma jednak kilka ograniczeń. Również to prawo jest kombinacją kilku innych praw:
- Prawo Boyle'a
- Prawo Karola
- Prawo Avogadro
- Prawo Gay-Lussaca
Obliczenia
Zasadniczo możemy podać równanie gazu doskonałego w następujący sposób;
PV=nRT
Gdzie P to ciśnienie, V to objętość, a T to temperatura gazu doskonałego. Tutaj „n” to liczba moli gazu doskonałego, a „R” jest stałą – nazywamy ją stałą gazu doskonałego. Ma wartość uniwersalną; wartość R jest taka sama dla każdego gazu i wynosi 8,314 J/(K·mol).
Ponadto z tego prawa możemy uzyskać różne pochodne; forma molowa, forma kombinowana itp. Na przykład, ponieważ „n” to liczba moli, możemy ją podać za pomocą masy cząsteczkowej gazu. Wyprowadzenie jest następujące.
n=m/M
gdzie, n to liczba moli gazu, m to masa gazu, a M to masa cząsteczkowa gazu. Korzystając z powyższego równania, PV=nRT
PV=(m/M)RT
Jeśli chcemy uzyskać gęstość gazu, możemy użyć powyższego równania w następujący sposób;
P=(m/VM) RT
P=ρRT/M
Ponadto, jeśli chcemy uzyskać połączone równanie gazu z równania gazu doskonałego, możemy je wyprowadzić w następujący sposób; dla dwóch gazów „1” i „2” ciśnienie, objętość i temperatura to P1, V1, T 1 i P2, V2 i T2 Następnie dla dwóch gazów, możemy zapisać dwa równania jako;
P1V1=nRT1 ……………..(1)
P2V2=nRT2 ……………..(2)
Dzieląc równanie (1) od równania (2) otrzymujemy, (P1V1)/(P2V 2)=T1/ T2
Możemy zmienić to równanie w następujący sposób;
P1V1/ T1=P2 V2/ T2
Co to jest prawo dotyczące gazu rzeczywistego?
Prawo gazu rzeczywistego, zwane także prawem Van der Waalsa, wywodzi się z prawa gazu doskonałego, opisującego zachowanie gazów rzeczywistych. Ponieważ gazy rzeczywiste nie mogą zachowywać się idealnie, prawo gazu rzeczywistego zmieniło składowe ciśnienia i objętości w prawie gazu doskonałego. W ten sposób możemy uzyskać objętość i ciśnienie w następujący sposób:
Objętość gazu rzeczywistego=(Vm – b)
Ciśnienie gazu rzeczywistego=(P + a{n2/V2})
Następnie możemy uzyskać równanie dla gazu rzeczywistego, stosując te zmodyfikowane składniki do równania dla gazu doskonałego w następujący sposób:
(P + a{n2/V2})(Vm – b)=nRT
Gdzie, Vm to molowa objętość gazu, R to uniwersalna stała gazu, T to temperatura gazu rzeczywistego, P to ciśnienie.
Jaka jest różnica między prawem gazu doskonałego a prawem gazu rzeczywistego?
Prawo gazu idealnego to równanie opisujące zachowanie gazu doskonałego. Prawo gazu rzeczywistego wywodzi się z prawa gazu doskonałego, które odpowiada zachowaniu gazów rzeczywistych. Zatem kluczowa różnica między prawem gazu doskonałego a prawem gazu rzeczywistego polega na tym, że prawo gazu doskonałego opisuje zachowanie gazu teoretycznego, podczas gdy prawo gazu rzeczywistego opisuje zachowanie faktycznie występujących gazów we wszechświecie.
Ponadto możemy wyprowadzić prawo gazu doskonałego z równania PV=nRT, a prawo gazu rzeczywistego z równania (P + a{n2/V 2})(Vm – b)=nRT.
Podsumowanie – Prawo gazu doskonałego a prawo gazu rzeczywistego
W skrócie, gaz doskonały to hipotetyczna substancja, która ma całkowicie elastyczne zderzenia między cząsteczkami gazu, czego nie wykazuje większość znanych nam gazów rzeczywistych. Kluczowa różnica między prawem gazu doskonałego a prawem gazu rzeczywistego polega na tym, że prawo gazu doskonałego opisuje zachowanie gazu teoretycznego, podczas gdy prawo gazu rzeczywistego opisuje zachowanie faktycznie występujących gazów we wszechświecie.
