Põhiline erinevus ideaalse gaasiseaduse ja tegeliku gaasiseaduse vahel on see, et ideaalse gaasi seadus kirjeldab teoreetilise gaasi käitumist, samas kui tegelik gaasiseadus kirjeldab universumis tegelikult esinevate gaaside käitumist.
Ideaalne gaas on teoreetiline gaas, mille juhuslikult liikuvate gaasiosakeste vahel on täiesti elastsed kokkupõrked ja nende vahel pole muid vastastikmõjusid. Selle definitsiooni kohaselt saame aru, et neid ideaalseid gaase ei saa looduses esineda, kuna gaasiosakeste vahel on sisuliselt vastastikmõju mis tahes meile tuntud gaasi puhul. Tegelikult on meile teadaolevad gaasid tõelised gaasid.
Mis on ideaalse gaasi seadus?
Ideaalse gaasi seadus on võrrand, mis kirjeldab ideaalse gaasi käitumist. Ideaalsed gaasid on hüpoteetilised ja need gaasid esinevad ainult teooriates. Seetõttu saame ideaalse gaasi seadust kasutades mõista ja hinnata paljude meile teadaolevate reaalsete gaaside käitumist. Sellel on aga mitmeid piiranguid. Samuti on see seadus kombinatsioon mitmest teisest seadusest:
- Boyle'i seadus
- Charlesi seadus
- Avogadro seadus
- Gay-Lussaci seadus
Arvutamine
Põhimõtteliselt saame ideaalse gaasiseaduse anda järgmiselt;
PV=nRT
Kus P on rõhk, V on maht ja T on ideaalse gaasi temperatuur. Siin on "n" ideaalse gaasi moolide arv ja "R" on konstant – me nimetame seda ideaalse gaasi konstandiks. Sellel on universaalne väärtus; R väärtus on mis tahes gaasi puhul sama ja see on 8,314 J/(K·mol).
Lisaks saame sellest seadusest erinevaid tuletisi; molaarvorm, kombineeritud vorm jne. Näiteks kuna “n” on moolide arv, saame selle anda gaasi molekulmassi abil. Tuletus on järgmine.
n=m/M
kus n on gaasimoolide arv, m on gaasi mass ja M on gaasi molekulmass. Kasutades ül altoodud võrrandit, PV=nRT
PV=(m/M)RT
Kui tahame saada gaasi tihedust, saame ül altoodud võrrandit kasutada järgmiselt;
P=(m/VM) RT
P=ρRT/M
Lisaks, kui tahame saada kombineeritud gaasiseadust ideaalsest gaasiseadusest, saame selle tuletada järgmiselt; kahe gaasi “1” ja “2” puhul on rõhk, maht ja temperatuur P1, V1, T 1 ja P2, V2 ja T2 Siis kahe gaasi jaoks, saame kirjutada kaks võrrandit järgmiselt;
P1V1=nRT1 ……………..(1)
P2V2=nRT2 ………………..(2)
Jagades võrrandi (1) võrrandist (2), saame
(P1V1)/(P2V 2)=T1/ T2
Saame selle võrrandi ümber korraldada järgmiselt;
P1V1/ T1=P2 V2/ T2
Mis on tegelik gaasiseadus?
Tegelik gaasiseadus, mida nimetatakse ka Van der Waalsi seaduseks, on tuletatud ideaalse gaasi seadusest, mis kirjeldab tegelike gaaside käitumist. Kuna reaalsed gaasid ei saa käituda ideaalselt, on tegelik gaasiseadus muutnud ideaalse gaasi seaduse rõhu ja mahu komponente. Seega saame helitugevuse ja rõhu järgmiselt:
Päris gaasi maht=(Vm – b)
Reaalse gaasi rõhk=(P + a{n2/V2})
Siis saame tegeliku gaasiseaduse kätte, rakendades neid modifitseeritud komponente ideaalse gaasiseadusele järgmiselt:
(P + a{n2/V2})(Vm – b)=nRT
Kus Vm on gaasi molaarmaht, R on universaalne gaasikonstant, T on tegeliku gaasi temperatuur, P on rõhk.
Mis vahe on ideaalse gaasiseaduse ja tegeliku gaasiseaduse vahel?
Ideaalse gaasi seadus on võrrand, mis kirjeldab ideaalse gaasi käitumist. Tegelik gaasiseadus tuleneb ideaalse gaasi seadusest, et see sobiks reaalsete gaaside käitumisega. Niisiis, peamine erinevus ideaalse gaasiseaduse ja tegeliku gaasiseaduse vahel on see, et ideaalne gaasiseadus kirjeldab teoreetilise gaasi käitumist, samas kui tegelik gaasiseadus kirjeldab universumis tegelikult esinevate gaaside käitumist.
Lisaks saame ideaalse gaasiseaduse tuletada võrrandist PV=nRT ja tegeliku gaasiseaduse võrrandist (P + a{n2/V 2})(Vm – b)=nRT.
Kokkuvõte – ideaalse gaasi seadus vs tegelik gaasiseadus
Lühid alt öeldes on ideaalne gaas hüpoteetiline aine, millel on gaasiosakeste vahel täiesti elastsed kokkupõrked – omadus, mida enamikul meile teadaolevatel tõelistel gaasidel ei ole. Peamine erinevus ideaalse gaasiseaduse ja tegeliku gaasiseaduse vahel on see, et ideaalse gaasi seadus kirjeldab teoreetilise gaasi käitumist, samas kui tegelik gaasiseadus kirjeldab universumis tegelikult esinevate gaaside käitumist.
