Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ του ιδανικού αερίου και του πραγματικού αερίου;

Ιδανικό αέριο έναντι πραγματικού αερίου:Βασικές διαφορές

Η έννοια του Ιδανικό αέριο είναι μια απλούστευση που χρησιμοποιείται στη φυσική και τη χημεία για να περιγράψει τη συμπεριφορά των αερίων. Υποθέτει ορισμένες προϋποθέσεις που δεν αντικατοπτρίζουν απόλυτα την πραγματικότητα, καθιστώντας το θεωρητικό μοντέλο. Πραγματικά αέρια , από την άλλη πλευρά, παρουσιάζει συμπεριφορά που αποκλίνει από αυτές τις ιδανικές συνθήκες.

Ακολουθεί μια ανάλυση των βασικών διαφορών:

Ιδανικό αέριο:

* παραδοχές:

* Δεν υπάρχουν διαμοριακές δυνάμεις: Τα μόρια υποτίθεται ότι δεν έχουν ελκυστικές ή απωθητικές δυνάμεις μεταξύ τους.

* Μάζες σημείων: Τα μόρια θεωρούνται ότι είναι χωρίς διαστάσεις χωρίς όγκο.

* Τέλεια ελαστικές συγκρούσεις: Οι συγκρούσεις μεταξύ των μορίων είναι απόλυτα ελαστικές, που σημαίνει ότι δεν έχει χαθεί ενέργεια.

* σταθερή μέση κινητική ενέργεια: Η μέση κινητική ενέργεια των μορίων είναι ανάλογη της απόλυτης θερμοκρασίας.

* Συμπεριφορά:

* Ακολουθεί τον νόμο περί ιδεώδους αερίου : PV =NRT (όπου p είναι πίεση, V είναι όγκος, n είναι ο αριθμός των moles, r είναι η ιδανική σταθερά αερίου, και t είναι θερμοκρασία).

* Προβλέψιμη συμπεριφορά: Υπό συνεχείς συνθήκες, ο ιδανικός νόμος για το αέριο μπορεί να προβλέψει με ακρίβεια τις αλλαγές στην πίεση, τον όγκο ή τη θερμοκρασία.

πραγματικό αέριο:

* Πραγματικότητα:

* Διαμοριακές δυνάμεις: Τα μόρια πραγματικών αερίων βιώνουν ελκυστικά (π.χ. δυνάμεις van der Waals) και απωθητικές δυνάμεις σε κοντινή απόσταση.

* πεπερασμένος όγκος: Τα μόρια έχουν πεπερασμένο όγκο, το οποίο γίνεται σημαντικό σε υψηλές πιέσεις.

* ανελαστικές συγκρούσεις: Οι συγκρούσεις μεταξύ των πραγματικών μορίων αερίου δεν είναι απόλυτα ελαστικές. Κάποια ενέργεια χάνεται ως θερμότητα.

* Μη σταθερή μέση κινητική ενέργεια: Η μέση κινητική ενέργεια των μορίων μπορεί να ποικίλει λόγω των διαμοριακών δυνάμεων.

* Συμπεριφορά:

* αποκλίσεις από τον ιδανικό νόμο για το αέριο: Ο ιδανικός νόμος του αερίου γίνεται λιγότερο ακριβής στις υψηλές πιέσεις και τις χαμηλές θερμοκρασίες όπου οι ενδομοριακές δυνάμεις και ο μοριακός όγκος γίνονται πιο σημαντικές.

* συντελεστής συμπιεστότητας: Αυτός ο παράγοντας (z) εισάγεται για να ληφθεί υπόψη οι αποκλίσεις από την ιδανική συμπεριφορά. Z =1 για ιδανικά αέρια και αποκλίνει από 1 για πραγματικά αέρια.

* συμπύκνωση και υγροποίηση: Σε χαμηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις, τα πραγματικά αέρια μπορούν να συμπυκνώσουν σε υγρά, ένα φαινόμενο που δεν προβλέπεται από τον ιδανικό νόμο περί αερίου.

Πότε να χρησιμοποιήσετε το ιδανικό αέριο έναντι του πραγματικού αερίου:

* Ιδανικό αέριο: Χρησιμοποιήστε τον ιδανικό νόμο για αέριο για απλούς υπολογισμούς και εκτιμήσεις, ειδικά σε χαμηλές πιέσεις και υψηλές θερμοκρασίες.

* πραγματικό αέριο: Χρησιμοποιήστε όταν ασχολείστε με υψηλές πιέσεις ή χαμηλές θερμοκρασίες όπου ο ιδανικός νόμος για το αέριο είναι ανεπαρκώς ακριβής. Απαιτούνται πιο πολύπλοκα μοντέλα (όπως η εξίσωση van der Waals) για να περιγράψει την πραγματική συμπεριφορά του αερίου.

Συνοπτικά, το ιδανικό μοντέλο αερίου είναι μια χρήσιμη προσέγγιση για την κατανόηση της συμπεριφοράς του φυσικού αερίου υπό ορισμένες συνθήκες. Ωστόσο, τα πραγματικά αέρια παρουσιάζουν αποκλίσεις από αυτές τις εξιδανικευμένες συνθήκες, καθιστώντας απαραίτητο να εξεταστούν πιο περίπλοκα μοντέλα για ακριβείς προβλέψεις.