Είναι το αέριο υδρογόνου ένα ιδανικό αέριο;

Το αέριο υδρογόνου (H2) δεν είναι Ένα ιδανικό αέριο με αυστηρή έννοια, αλλά συμπεριφέρεται αρκετά ιδανικά κάτω από ορισμένες συνθήκες . Εδώ είναι γιατί:

Ιδανικές υποθέσεις αερίου:

* Σημεία σημείου: Τα ιδανικά αέρια θεωρούνται ότι είναι κατασκευασμένα από σωματίδια σημείων χωρίς όγκο. Τα μόρια υδρογόνου είναι μικρά, αλλά έχουν πεπερασμένο μέγεθος.

* Δεν υπάρχουν διαμοριακές δυνάμεις: Τα ιδανικά αέρια υποτίθεται ότι δεν έχουν ελκυστικές ή απωθητικές δυνάμεις μεταξύ των μορίων. Τα μόρια υδρογόνου έχουν αδύναμες δυνάμεις van der Waals.

* Τέλεια ελαστικές συγκρούσεις: Τα ιδανικά αέρια υποτίθεται ότι έχουν συγκρούσεις που διατηρούν την ενέργεια. Οι πραγματικές συγκρούσεις φυσικού αερίου μπορούν να περιλαμβάνουν μεταφορά ενέργειας.

Γιατί το υδρογόνο είναι κοντά:

* Μικρό μέγεθος: Τα μόρια υδρογόνου είναι τα μικρότερα από όλα τα διατομικά μόρια, καθιστώντας τη συμβολή του όγκου τους σχετικά μικρή.

* αδύναμες αλληλεπιδράσεις: Τα μόρια υδρογόνου έχουν πολύ αδύναμες διαμοριακές δυνάμεις λόγω της χαμηλής πολωυσιμότητας τους.

* Χαμηλή πυκνότητα: Σε χαμηλές πιέσεις και υψηλές θερμοκρασίες, τα μόρια είναι πολύ μακριά, ελαχιστοποιώντας τα αποτελέσματα αλληλεπίδρασης.

Όταν το υδρογόνο αποκλίνει:

* Υψηλές πιέσεις: Σε υψηλές πιέσεις, ο όγκος των μορίων γίνεται σημαντικός σε σχέση με το χώρο μεταξύ τους, προκαλώντας αποκλίσεις από την ιδανική συμπεριφορά.

* Χαμηλές θερμοκρασίες: Σε χαμηλές θερμοκρασίες, οι αδύναμες διαμοριακές δυνάμεις γίνονται πιο σημαντικές, οδηγώντας σε αποκλίσεις.

Συμπέρασμα:

Ενώ το αέριο υδρογόνου δεν είναι ένα ιδανικό αέριο, προσεγγίζει την ιδανική συμπεριφορά υπό συνθήκες χαμηλής πίεσης και υψηλής θερμοκρασίας . Σε πολλές πρακτικές καταστάσεις, η αντιμετώπιση του ως ιδανικού αερίου μπορεί να προσφέρει μια καλή προσέγγιση. Ωστόσο, για ακριβείς υπολογισμούς, ειδικά σε ακραίες συνθήκες, είναι απαραίτητο να εξεταστεί η μη ιδανική συμπεριφορά του υδρογόνου.