Γιατί τα πραγματικά αέρια δεν υπακούουν στους νόμους φυσικού αερίου;
* Τα μόρια αερίου δεν έχουν όγκο. Αυτό σημαίνει ότι τα μόρια είναι σημειακές μάζες χωρίς φυσικό μέγεθος.
* Τα μόρια αερίου δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχουν ελκυστικές ή απωθητικές δυνάμεις μεταξύ τους.
Τα πραγματικά αέρια αποκλίνουν από την ιδανική συμπεριφορά του αερίου επειδή δεν εκπληρώνουν αυτές τις υποθέσεις.
Εδώ είναι γιατί:
* πεπερασμένος όγκος: Τα πραγματικά μόρια αερίου έχουν όγκο. Σε υψηλές πιέσεις, ο όγκος που καταλαμβάνει τα μόρια καθίσταται σημαντικός σε σύγκριση με τον συνολικό όγκο του δοχείου, προκαλώντας αποκλίσεις από τον ιδανικό νόμο περί αερίου.
* Διαμοριακές δυνάμεις: Τα πραγματικά μόρια αερίου βιώνουν ελκυστικές δυνάμεις (όπως οι δυνάμεις van der Waals) σε μικρές αποστάσεις. Αυτές οι δυνάμεις γίνονται πιο σημαντικές σε χαμηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις, επηρεάζοντας τη συμπεριφορά του αερίου.
Ως εκ τούτου, τα πραγματικά αέρια υπακούν μόνο στους νόμους του φυσικού αερίου στενά σε:
* χαμηλές πιέσεις: Αυτό ελαχιστοποιεί την επίδραση του πεπερασμένου όγκου των μορίων.
* Υψηλές θερμοκρασίες: Αυτό μειώνει την επίδραση των διαμοριακών δυνάμεων.
Παραδείγματα αποκλίσεων:
* σε υψηλές πιέσεις, Τα πραγματικά αέρια γίνονται πιο συμπιεσμένα από ό, τι προβλέπεται από τον ιδανικό νόμο για το αέριο, επειδή ο όγκος των μορίων καθίσταται σημαντικός.
* σε χαμηλές θερμοκρασίες, Τα πραγματικά αέρια γίνονται λιγότερο συμπιεσμένα από ό, τι προβλέπεται επειδή οι ενδομοριακές δυνάμεις γίνονται πιο κυρίαρχες, καθιστώντας πιο δύσκολο να συμπιεστεί το αέριο.
Είναι σημαντικό να το θυμάστε:
* Ο ιδανικός νόμος για το φυσικό αέριο είναι μια χρήσιμη προσέγγιση για πολλές πραγματικές καταστάσεις, ιδιαίτερα σε μέτριες πιέσεις και θερμοκρασίες.
* Διάφορα μοντέλα, όπως η εξίσωση van der Waals, αντιπροσωπεύουν τις αποκλίσεις πραγματικών αερίων από την ιδανική συμπεριφορά.
