Γιατί η ισχυρή απόρριψη μεταξύ των μορίων δεν αντιπροσωπεύει μια ιδανική συμπεριφορά αερίου;
Ιδανικές υποθέσεις αερίου:
* Δεν υπάρχουν διαμοριακές δυνάμεις: Τα ιδανικά μόρια αερίου υποτίθεται ότι δεν έχουν έλξη ή απέκταση μεταξύ τους. Μόνο αλληλεπιδρούν μέσα από απόλυτα ελαστικές συγκρούσεις.
* Ανεπαρκής μοριακός όγκος: Ο όγκος που καταλαμβάνει τα ίδια τα μόρια θεωρείται αμελητέος σε σύγκριση με τον όγκο του δοχείου.
Ισχυρή απόρριψη και ο αντίκτυπός της:
* Μειωμένη συμπιεστότητα: Όταν τα μόρια απωθούν έντονα ο ένας τον άλλον, αντιστέκονται στο να συμπιέζονται πιο κοντά. Αυτό καθιστά το αέριο λιγότερο συμπιεσμένο από ένα ιδανικό αέριο, το οποίο θα συμπιέζει εύκολα υπό πίεση.
* Αυξημένη πίεση: Η ισχυρή απόρριψη αναγκάζει τα μόρια να ασκούν μεγαλύτερη εξωτερική πίεση στους τοίχους των εμπορευματοκιβωτίων από ό, τι θα ήταν αν ήταν ιδανικά. Αυτή η αυξημένη πίεση δεν οφείλεται στον ιδανικό νόμο για το φυσικό αέριο.
* απόκλιση από τον ιδανικό νόμο περί αερίου: Ο νόμος για το ιδανικό αέριο (PV =NRT) υποθέτει ότι ο όγκος που καταλαμβάνει το αέριο καθορίζεται αποκλειστικά από το μέγεθος του δοχείου. Όταν υπάρχει ισχυρή απόρριψη, τα μόρια καταλαμβάνουν αποτελεσματικά περισσότερο χώρο, οδηγώντας σε υψηλότερη πίεση από ό, τι προβλέπεται από τον ιδανικό νόμο περί αερίου.
Πραγματικά αέρια και διαμοριακές δυνάμεις:
* Van der Waals Δυνάμεις: Τα πραγματικά αέρια παρουσιάζουν ενδομοριακές δυνάμεις όπως οι δυνάμεις van der Waals (έλξη και απόρριψη). Αυτές οι δυνάμεις γίνονται πιο σημαντικές σε υψηλότερες πιέσεις και χαμηλότερες θερμοκρασίες, οδηγώντας σε μεγαλύτερες αποκλίσεις από την ιδανική συμπεριφορά αερίου.
* απόκλιση από τον ιδανικό νόμο αερίου σε υψηλές πιέσεις και χαμηλές θερμοκρασίες: Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι σε υψηλές πιέσεις, τα μόρια είναι πιο κοντά και οι απωθητικές δυνάμεις γίνονται πιο σημαντικές. Σε χαμηλές θερμοκρασίες, τα μόρια έχουν λιγότερη κινητική ενέργεια, καθιστώντας τις ελκυστικές δυνάμεις πιο κυρίαρχη, επηρεάζοντας περαιτέρω τη συμπεριφορά.
Συνοπτικά: Η ισχυρή απόρριψη μεταξύ των μορίων παραβιάζει τις υποθέσεις των αμελητέων διαμοριακών δυνάμεων και του αμελητού μοριακού όγκου που χρησιμοποιείται για τον καθορισμό της ιδανικής συμπεριφοράς του αερίου. Αυτό οδηγεί σε αυξημένη πίεση, μειωμένη συμπιεστότητα και τελικά μια απόκλιση από τον ιδανικό νόμο για το αέριο.
