Γιατί μπορούν οι επιστήμονες να αγνοήσουν τις δυνάμεις έλξης μεταξύ των σωματιδίων σε ένα αέριο υπό συνηθισμένες συνθήκες;
Εδώ είναι μια κατανομή:
* Κινητική ενέργεια: Τα σωματίδια αερίου είναι σε σταθερή, τυχαία κίνηση. Αυτή η κίνηση τους δίνει κινητική ενέργεια, η οποία είναι ανάλογη με τη θερμοκρασία τους. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία, τόσο ταχύτερα τα σωματίδια κινούνται και τόσο μεγαλύτερη είναι η κινητική τους ενέργεια.
* Διαμοριακές δυνάμεις: Αυτές είναι οι ελκυστικές δυνάμεις μεταξύ των μορίων. Στα αέρια, αυτές οι δυνάμεις είναι σχετικά αδύναμες, κυρίως λόγω των μεγάλων αποστάσεων μεταξύ των μορίων. Σκεφτείτε το έτσι:Τα μόρια αναπηδούν τόσο γρήγορα και είναι τόσο μακριά που δεν έχουν πολύ χρόνο να "αισθάνονται" η έλξη του άλλου.
Ο ιδανικός νόμος για το αέριο
Αυτή η έννοια είναι θεμελιώδης για τον ιδανικό νόμο περί αερίου, ο οποίος περιγράφει τη συμπεριφορά των αερίων υπό ιδανικές συνθήκες:
* pv =nrt
* P =πίεση
* V =όγκος
* n =αριθμός κροταλιών
* R =Ιδανική σταθερά αερίου
* T =θερμοκρασία
Ο ιδανικός νόμος για το φυσικό αέριο υποθέτει ότι τα σωματίδια αερίου δεν έχουν όγκο και δεν υπάρχουν ενδομοριακές δυνάμεις. Ενώ αυτό δεν είναι αυστηρά αληθές στην πραγματικότητα, είναι μια καλή προσέγγιση για πολλά αέρια υπό συνηθισμένες συνθήκες.
όταν οι δυνάμεις έχουν σημασία
Ενώ οι διαμοριακές δυνάμεις μπορούν συχνά να αγνοηθούν, υπάρχουν καταστάσεις όπου γίνονται πιο σημαντικές:
* υψηλή πίεση: Όταν η πίεση αυξάνεται, τα μόρια πιέζονται πιο κοντά, αυξάνοντας την επίδραση των διαμοριακών δυνάμεων.
* Χαμηλή θερμοκρασία: Σε χαμηλές θερμοκρασίες, τα μόρια έχουν λιγότερη κινητική ενέργεια, καθιστώντας τις ενδομοριακές δυνάμεις πιο επιρροή.
* πολικά αέρια: Τα αέρια με πολικά μόρια (μόρια με ανομοιογενή κατανομή φορτίου) έχουν ισχυρότερες ενδομοριακές δυνάμεις από τα μη πολωτικά αέρια.
Συνοπτικά: Οι επιστήμονες μπορούν συχνά να αγνοούν τις ενδομοριακές δυνάμεις στα αέρια επειδή είναι αδύναμοι σε σύγκριση με την κινητική ενέργεια των σωματιδίων. Ωστόσο, υπό ορισμένες προϋποθέσεις, αυτές οι δυνάμεις μπορούν να γίνουν πιο σημαντικές και πρέπει να ληφθούν υπόψη.