Θα μπορούσε ένα αέριο των οποίων τα μόρια ήταν αληθινά γεωμετρικά σημεία να υπακούν στον ιδανικό νόμο;
Οι υποθέσεις του ιδανικού νόμου περί αερίου
Ο ιδανικός νόμος για το φυσικό αέριο βασίζεται σε διάφορες υποθέσεις σχετικά με τη συμπεριφορά των μορίων αερίου:
1. Ανεπαρκής μοριακός όγκος: Τα ιδανικά μόρια αερίου υποτίθεται ότι δεν έχουν όγκο, που σημαίνει ότι είναι σωματίδια που μοιάζουν με σημεία.
2. Δεν υπάρχουν ενδομοριακές δυνάμεις: Τα ιδανικά μόρια αερίου υποτίθεται ότι δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους.
3. τυχαία κίνηση: Τα ιδανικά μόρια αερίου κινούνται τυχαία και συγκρούονται ελαστικά.
Η πραγματικότητα των πραγματικών αερίων
Τα πραγματικά μόρια αερίου, ακόμη και πολύ μικρά, έχουν πεπερασμένο τόμο. Επίσης, αντιμετωπίζουν διαμοριακές δυνάμεις (ελκυστικές ή απωθητικές) που γίνονται σημαντικές σε υψηλότερες πιέσεις ή χαμηλότερες θερμοκρασίες.
Γιατί τα αληθινά γεωμετρικά σημεία δεν λειτουργούν
Εάν τα μόρια αερίου ήταν αληθινά γεωμετρικά σημεία, θα είχαν μηδενικό όγκο. Αυτό έρχεται σε αντίθεση με τη θεμελιώδη παραδοχή του ιδανικού νόμου περί αερίου. Χωρίς όγκο, τα μόρια δεν θα είχαν συγκρούσεις ή θα είχαν καμία επίδραση στην πίεση. Ο ιδανικός νόμος για το αέριο βασίζεται στην έννοια των σωματιδίων που συγκρούονται με τους τοίχους των δοχείων για να ασκήσουν πίεση.
Συνέπειες για τον ιδανικό νόμο περί αερίου
Ο ιδανικός νόμος για το φυσικό αέριο καταρρέει για πραγματικά αέρια υπό συνθήκες όπου οι υποθέσεις δεν είναι πλέον έγκυρες:
* Υψηλές πιέσεις: Σε υψηλές πιέσεις, τα μόρια είναι πιο κοντά και ο πεπερασμένος όγκος τους γίνεται σημαντικός, οδηγώντας σε αποκλίσεις από την ιδανική συμπεριφορά.
* Χαμηλές θερμοκρασίες: Σε χαμηλές θερμοκρασίες, οι ενδομοριακές δυνάμεις γίνονται πιο κυρίαρχες, επηρεάζοντας τη συμπεριφορά του αερίου και προκαλούν αποκλίσεις από τον ιδανικό νόμο περί αερίου.
Συμπερασματικά
Ένα αέριο των οποίων τα μόρια ήταν αληθινά γεωμετρικά σημεία δεν θα υπακούσουν στον ιδανικό νόμο για το φυσικό αέριο. Τα πραγματικά αέρια αποκλίνουν από την ιδανική συμπεριφορά λόγω του πεπερασμένου όγκου των μορίων τους και της παρουσίας των διαμοριακών δυνάμεων. Ο ιδανικός νόμος για το φυσικό αέριο χρησιμεύει ως χρήσιμη προσέγγιση, αλλά ισχύει μόνο υπό συγκεκριμένες συνθήκες όπου αυτοί οι παράγοντες είναι αμελητέοι.
