Γιατί τα αέρια υπακούουν μόνο στον νόμο περί αερίου μόνο σε υψηλή θερμοκρασία;
Ιδανικές υποθέσεις νόμου περί αερίου:
Ο ιδανικός νόμος για το φυσικό αέριο βασίζεται σε αυτές τις υποθέσεις:
1. Τα μόρια αερίου έχουν αμελητέα όγκο: Στην πραγματικότητα, τα μόρια αερίου καταλαμβάνουν κάποιο χώρο. Σε υψηλές πιέσεις, τα μόρια είναι πιο κοντά και ο όγκος τους γίνεται πιο σημαντικός.
2. Τα μόρια αερίου δεν αλληλεπιδρούν μεταξύ τους: Αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχουν ελκυστικές ή απωθητικές δυνάμεις μεταξύ των μορίων. Σε χαμηλές θερμοκρασίες, αυτές οι διαμοριακές δυνάμεις γίνονται πιο σημαντικές.
3. Οι συγκρούσεις μεταξύ των μορίων είναι απόλυτα ελαστικές: Αυτό σημαίνει ότι καμία ενέργεια δεν χάνεται κατά τη διάρκεια συγκρούσεων. Αυτή η υπόθεση καταρρέει σε πολύ υψηλές θερμοκρασίες όπου οι συγκρούσεις γίνονται πιο ενεργητικές.
Γιατί υψηλές θερμοκρασίες και χαμηλές πιέσεις:
* υψηλή θερμοκρασία: Σε υψηλότερες θερμοκρασίες, τα μόρια κινούνται ταχύτερα και έχουν περισσότερη κινητική ενέργεια. Αυτό σημαίνει ότι ξεπερνούν τις ενδομοριακές δυνάμεις πιο εύκολα και συμπεριφέρονται περισσότερο σαν ιδανικά σωματίδια.
* Χαμηλή πίεση: Σε χαμηλές πιέσεις, τα μόρια είναι πιο μακριά. Αυτό ελαχιστοποιεί την επίδραση του όγκου τους και την επίδραση των διαμοριακών δυνάμεων.
Πραγματικά αέρια έναντι ιδανικών αερίων:
Τα πραγματικά αέρια αποκλίνουν από την ιδανική συμπεριφορά, ειδικά σε υψηλές πιέσεις και χαμηλές θερμοκρασίες:
* υψηλή πίεση: Ο όγκος των μορίων καθίσταται σημαντικός, οδηγώντας σε υψηλότερη πίεση από ό, τι προβλέπεται από τον ιδανικό νόμο περί αερίου.
* Χαμηλή θερμοκρασία: Οι ενδομοριακές δυνάμεις γίνονται ισχυρότερες, επηρεάζοντας τη συμπεριφορά του αερίου και με αποτέλεσμα χαμηλότερη πίεση από ό, τι προβλεπόταν.
Συμπέρασμα:
Ο ιδανικός νόμος για το φυσικό αέριο παρέχει μια καλή προσέγγιση για τη συμπεριφορά των αερίων υπό συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας και χαμηλής πίεσης. Καθώς απομακρύνουμε από αυτές τις συνθήκες, οι αποκλίσεις από την ιδανική συμπεριφορά γίνονται πιο έντονες.
