Πώς διαφέρει ένα ιδανικό αέριο από ένα πραγματικό αέριο;
Ιδανικό αέριο:
* παραδοχές:
* Σημεία σημείου: Τα μόρια αερίου θεωρούνται ότι δεν έχουν όγκο, μόνο ένα σημείο στο διάστημα.
* Δεν υπάρχουν διαμοριακές δυνάμεις: Τα μόρια δεν προσελκύουν ή απωθούν ο ένας τον άλλον.
* ελαστικές συγκρούσεις: Οι συγκρούσεις μεταξύ των μορίων είναι απόλυτα ελαστικές, που σημαίνει ότι δεν έχει χαθεί ενέργεια.
* Τυχαία κίνηση: Τα μόρια κινούνται τυχαία προς όλες τις κατευθύνσεις σε υψηλές ταχύτητες.
* Συμπεριφορά:
* Ακολουθεί τον νόμο περί ιδεώδους αερίου (PV =NRT) τέλεια.
* Η συμπιεστότητα είναι πολύ υψηλή.
* Η εσωτερική ενέργεια ενός ιδανικού αερίου οφείλεται αποκλειστικά στην κινητική του ενέργεια.
* Δεν υπάρχει συμπύκνωση ή υγροποίηση, ακόμη και σε χαμηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις.
πραγματικό αέριο:
* Πραγματικότητα:
* πεπερασμένος όγκος: Τα μόρια έχουν όγκο και αυτός ο όγκος μπορεί να είναι σημαντικός σε υψηλές πιέσεις.
* Διαμοριακές δυνάμεις: Τα μόρια προσελκύουν ο ένας τον άλλον (δυνάμεις van der Waals) και αυτό γίνεται σημαντικό σε χαμηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις.
* ανελαστικές συγκρούσεις: Οι συγκρούσεις μεταξύ των μορίων δεν είναι απόλυτα ελαστικές και χάνεται κάποια ενέργεια.
* Συμπεριφορά:
* Οι αποκλίσεις από τον ιδανικό νόμο για το φυσικό αέριο γίνονται σημαντικές σε υψηλές πιέσεις και χαμηλές θερμοκρασίες.
* Η συμπιεστότητα είναι χαμηλότερη από ένα ιδανικό αέριο.
* Η εσωτερική ενέργεια ενός πραγματικού αερίου περιλαμβάνει τόσο κινητική ενέργεια όσο και πιθανή ενέργεια λόγω των διαμοριακών δυνάμεων.
* Η συμπύκνωση και η υγροποίηση μπορεί να εμφανιστούν σε χαμηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις.
Συνοπτικά:
| Χαρακτηριστικό | Ιδανικό αέριο | Πραγματικό αέριο |
| --- | --- | --- |
| Μέγεθος μορίου | Σωματίδια σημείου (μηδενικός όγκος) Πεπερασμένος όγκος |
| Διαμοριακές δυνάμεις | Κανένας Παρόν (δυνάμεις van der Waals)
| συγκρούσεις | Τέλεια ελαστική | Ανελαστικό |
| Ιδανικός νόμος αερίου | Ακολουθεί τέλεια | Αποκλίσεις σε υψηλή πίεση και χαμηλή θερμοκρασία
| συμπιεστότητα | Υψηλή | Χαμηλότερο από το ιδανικό αέριο |
| συμπύκνωση/υγροποίηση | Δεν είναι δυνατόν | Πιθανό σε χαμηλή θερμοκρασία και υψηλή πίεση |
Πότε να χρησιμοποιήσετε το ιδανικό μοντέλο αερίου:
Το ιδανικό μοντέλο αερίου είναι μια χρήσιμη προσέγγιση για τα περισσότερα αέρια σε μέτριες θερμοκρασίες και πιέσεις. Ωστόσο, όταν οι συνθήκες αποκλίνουν σημαντικά από αυτές, το πραγματικό μοντέλο αερίου θα πρέπει να χρησιμοποιείται για να προβλεφθεί με ακρίβεια η συμπεριφορά του αερίου.
Παραδείγματα:
* Ιδανικό αέριο: Το ήλιο σε θερμοκρασία και πίεση δωματίου συμπεριφέρεται σχεδόν σαν ένα ιδανικό αέριο.
* πραγματικό αέριο: Οι υδρατμοί σε υψηλή πίεση και χαμηλή θερμοκρασία συμπεριφέρονται σημαντικά διαφορετικά από ένα ιδανικό αέριο.
Θυμηθείτε, το ιδανικό μοντέλο αερίου είναι μια απλοποίηση που παρέχει ένα καλό σημείο εκκίνησης για την κατανόηση της συμπεριφοράς του φυσικού αερίου. Το πραγματικό μοντέλο αερίου προσφέρει μια ακριβέστερη αναπαράσταση όταν εξετάζουμε την πολυπλοκότητα των μοριακών αλληλεπιδράσεων.
