Τι λέει πώς πρέπει να συμπεριφέρονται τα αέρια;

Ο νόμος περί ιδεών φυσικού αερίου Περιγράφει τον τρόπο με τον οποίο τα αέρια πρέπει να συμπεριφέρονται ιδανικά. Είναι μια μαθηματική σχέση που συνδυάζει τέσσερις θεμελιώδεις ιδιότητες των αερίων:

* πίεση (p): Η δύναμη που ασκείται από τα μόρια αερίου στους τοίχους του δοχείου τους.

* όγκος (v): Ο χώρος που καταλαμβάνει το αέριο.

* Θερμοκρασία (t): Ένα μέτρο της μέσης κινητικής ενέργειας των μορίων αερίου.

* ποσότητα αερίου (n): Συνήθως μετράται σε moles.

Ο ιδανικός νόμος για το φυσικό αέριο αντιπροσωπεύεται από την ακόλουθη εξίσωση:

pv =nrt

Οπου:

* r είναι η ιδανική σταθερά αερίου, μια τιμή που αντιπροσωπεύει τη σχέση μεταξύ των άλλων μεταβλητών.

Βασικές παραδοχές του ιδανικού νόμου περί αερίου:

* Τα μόρια αερίου δεν έχουν όγκο: Αυτό σημαίνει ότι τα μόρια θεωρούνται ότι είναι σημειακές μάζες με αμελητέο μέγεθος σε σύγκριση με το χώρο που καταλαμβάνουν.

* Τα μόρια αερίου δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους: Αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχουν ελκυστικές ή απωθητικές δυνάμεις μεταξύ τους.

* Οι συγκρούσεις μεταξύ των μορίων αερίου και των τοιχωμάτων των εμπορευματοκιβωτίων είναι απόλυτα ελαστικές: Αυτό σημαίνει ότι καμία κινητική ενέργεια δεν χάνεται κατά τη διάρκεια συγκρούσεων.

Ιδανική συμπεριφορά έναντι πραγματικής συμπεριφοράς:

Ενώ ο νόμος για το ιδανικό φυσικό αέριο παρέχει ένα χρήσιμο πλαίσιο για την κατανόηση της συμπεριφοράς του φυσικού αερίου, τα πραγματικά αέρια αποκλίνουν από την ιδανική συμπεριφορά υπό ορισμένες συνθήκες, όπως:

* υψηλή πίεση: Σε υψηλές πιέσεις, τα μόρια αερίου είναι πιο κοντά και ο όγκος τους γίνεται σημαντικός σε σύγκριση με το χώρο που καταλαμβάνουν.

* Χαμηλή θερμοκρασία: Σε χαμηλές θερμοκρασίες, οι ελκυστικές δυνάμεις μεταξύ των μορίων αερίου γίνονται πιο σημαντικές, οδηγώντας σε αποκλίσεις από την ιδανική συμπεριφορά.

Παρά τις αποκλίσεις αυτές, ο ιδανικός νόμος για το φυσικό αέριο παραμένει ένα ισχυρό εργαλείο για την πρόβλεψη και την εξήγηση της συμπεριφοράς των αερίων υπό πολλές συνθήκες.