Різниця між ідеальним газом та реальним газом

Ідеальний газ проти реального газу
 

Газ - це один із станів, в яких існує матерія. Він має суперечливі властивості з твердих речовин і рідин. Гази не мають порядку, і вони займають будь-який заданий простір. На їх поведінку сильно впливають такі змінні, як температура, тиск тощо.

Що таке ідеальний газ?

Ідеальний газ - це теоретичне поняття, яке ми використовуємо для наших досліджень. Щоб газ був ідеальним, він повинен мати такі характеристики. Якщо одна з них відсутня, то газ не розглядається як ідеальний газ.

• Міжмолекулярні сили між молекулами газу незначні.

• Молекули газу розглядаються як точкові частинки. Тому, порівняно з простором, де займають молекули газу, обсяги молекул незначні.

Зазвичай газоподібні молекули заповнюють будь-який даний простір. Тому, коли великий простір займає повітря, сама молекула газу дуже мала порівняно з простором. Тому вважати молекули газу в якості точкових частинок певною мірою правильно. Однак є кілька молекул газу зі значним обсягом. Ігнорування гучності призводить до помилок у цих випадках. Згідно з першим припущенням, ми маємо врахувати, що між газоподібними молекулами немає міжмолекулярної взаємодії. Однак насправді є принаймні слабкі взаємодії між ними. Але газоподібні молекули рухаються швидко і безладно. Тому у них не вистачає часу на взаємодію з іншими молекулами. Тому, дивлячись під цим кутом, дещо справедливо також прийняти і перше припущення. Хоча ми кажемо, що ідеальні гази теоретичні, ми не можемо сказати, що це 100% правда. Бувають випадки, коли гази діють як ідеальні гази. Ідеальний газ характеризується трьома змінними, тиском, об'ємом і температурою. Наступне рівняння визначає ідеальні гази.

PV = nRT = NkT

P = абсолютний тиск

V = об'єм

n = кількість молей

N = кількість молекул

R = універсальна газова константа

Т = абсолютна температура

К = постійна Больцмана

Хоча існують обмеження, ми визначаємо поведінку газів, використовуючи вищевказане рівняння.

Що таке справжній газ?

Якщо одне з двох або обох припущень, наведених вище, недійсне, ці гази називаються справжніми газами. Ми реально стикаємось із природними газами у природному середовищі. Справжній газ відрізняється від ідеального стану при дуже високих тисках. Це пояснюється тим, що при застосуванні дуже високого тиску об'єм, в який заправляється газ, стає дуже меншим. Тоді порівняно з простором ми не можемо ігнорувати розмір молекули. Крім того, ідеальні гази надходять у справжній стан при дуже низьких температурах. При низьких температурах кінетична енергія газоподібних молекул дуже низька. Тому вони рухаються повільно. Через це між молекулами газу буде міжмолекулярна взаємодія, яку ми не можемо ігнорувати. Для реальних газів ми не можемо використовувати вищевказане рівняння ідеального газу, оскільки вони поводяться по-різному. Існують більш складні рівняння для розрахунку реальних газів.

Яка різниця між ідеальними та реальними газами? • Ідеальні гази не мають міжмолекулярних сил, а молекули газу розглядаються як точкові частинки. На відміну від реальних молекул газу мають розмір і об'єм. Далі вони мають міжмолекулярні сили. • Ідеальні гази реально знайти. Але гази поводяться таким чином при певних температурах і тиску. • Гази, як правило, поводяться як справжні гази при високому тиску та низьких температурах. Справжні гази поводяться як ідеальні гази при низькому тиску та високій температурі. • Ідеальні гази можуть бути пов'язані з рівнянням PV = nRT = NkT, тоді як реальні гази не можуть. Для визначення реальних газів існують набагато складніші рівняння.