تفاوت بین قانون گاز ایده آل و قانون گاز واقعی

2024 نویسنده: Alex Aldridge | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 13:37

تفاوت اصلی بین قانون گاز ایده آل و قانون گاز واقعی این است که قانون گاز ایده آل رفتار یک گاز نظری را توصیف می کند، در حالی که قانون گاز واقعی رفتار گازهای واقعی در جهان را توصیف می کند.

گاز ایده آل گازی است نظری که ذرات گاز به طور تصادفی متحرک آن برخوردهای کاملاً کشسانی دارند و هیچ فعل و انفعال دیگری بین آنها وجود ندارد. با توجه به این تعریف، می‌توان فهمید که این گازهای ایده‌آل نمی‌توانند در طبیعت رخ دهند، زیرا اساساً برای هر گازی که می‌شناسیم، بین ذرات گاز فعل و انفعالاتی وجود دارد. در واقع، گازهایی که ما می شناسیم گازهای واقعی هستند.

قانون گاز ایده آل چیست؟

قانون گاز ایده آل معادله ای است که رفتار یک گاز ایده آل را توصیف می کند. گازهای ایده آل فرضی هستند و این گازها فقط در تئوری ها وجود دارند. بنابراین، با استفاده از قانون گاز ایده آل، می توان رفتار بسیاری از گازهای واقعی را که می شناسیم، درک و تخمین زد. با این حال، چندین محدودیت دارد. همچنین این قانون ترکیبی از چندین قانون دیگر است:

• قانون بویل
• قانون چارلز
• قانون آووگادرو
• قانون گی-لوساک

محاسبه

اساساً، ما می توانیم قانون گاز ایده آل را به صورت زیر ارائه دهیم؛

PV=nRT

جایی که P فشار، V حجم و T دمای گاز ایده آل است. در اینجا، "n" تعداد مول های گاز ایده آل است و "R" یک ثابت است - ما آن را ثابت گاز ایده آل می نامیم. ارزش جهانی دارد. مقدار R برای هر گازی یکسان است و 8.314 J/(K·mol) است.

علاوه بر این، می توانیم مشتقات مختلفی از این قانون به دست آوریم. شکل مولی، فرم ترکیبی و غیره. برای مثال، از آنجایی که "n" تعداد مول ها است، می توانیم آن را با استفاده از وزن مولکولی گاز بدست آوریم. مشتق به شرح زیر است.

n=m/M

که در آن n تعداد مول های گاز، m جرم گاز و M وزن مولکولی گاز است. با استفاده از معادله فوق،

PV=nRT

PV=(m/M)RT

اگر بخواهیم چگالی گاز را بدست آوریم، می توانیم از معادله فوق به صورت زیر استفاده کنیم؛

P=(m/VM) RT

P=ρRT/M

علاوه بر این، اگر بخواهیم قانون گاز ترکیبی را از قانون گاز ایده آل بدست آوریم، می توانیم آن را به صورت زیر استخراج کنیم. برای دو گاز "1" و "2"، فشار، حجم و دما P₁، V₁، T _{است. 1} و P₂، V₂ و T_{2 سپس برای دو گاز ، می توانیم دو معادله بنویسیم؛}

P₁V₁=nRT_{1……………..(1)}

P₂V₂=nRT_{2 ……………..(2)}

با تقسیم معادله (1) از معادله (2)،را بدست می آوریم

(P₁V₁)/(P₂V ₂)=T₁/ T₂

می توانیم این معادله را به صورت زیر تنظیم کنیم؛

P₁V₁/ T₁=P₂ V₂/ T₂

قانون گاز واقعی چیست؟

قانون گاز واقعی که قانون واندروالس نیز نامیده می شود، از قانون گاز ایده آل برای توصیف رفتار گازهای واقعی مشتق شده است. از آنجایی که گازهای واقعی نمی توانند رفتار ایده آلی داشته باشند، قانون گاز واقعی تغییراتی در اجزای فشار و حجم در قانون گاز ایده آل ایجاد کرده است. بنابراین، می توانیم حجم و فشار را به صورت زیر بدست آوریم:

حجم گاز واقعی=(V_{m - b)}

فشار گاز واقعی=(P + a{n²/V^2})

سپس، می‌توانیم قانون گاز واقعی را با اعمال این مولفه‌های اصلاح‌شده در قانون گاز ایده‌آل به صورت زیر بدست آوریم:

(P + a{n²/V²})(V_{m – ب)=nRT}

جایی که، V_{m حجم مولی گاز، R ثابت گاز جهانی، T دمای گاز واقعی، P فشار است. است.}

تفاوت بین قانون گاز ایده آل و قانون گاز واقعی چیست؟

قانون گاز ایده آل معادله ای است که رفتار یک گاز ایده آل را توصیف می کند. قانون گاز واقعی از قانون گاز ایده آل برای مطابقت با رفتار گازهای واقعی مشتق شده است. بنابراین، تفاوت اصلی بین قانون گاز ایده آل و قانون گاز واقعی این است که قانون گاز ایده آل رفتار یک گاز نظری را توصیف می کند، در حالی که قانون گاز واقعی رفتار گازهای واقعی در جهان را توصیف می کند.

علاوه بر این، می توانیم قانون گاز ایده آل را از معادله PV=nRT، و قانون گاز واقعی را از معادله (P + a{n²/V استخراج کنیم. 2^})(Vm _{- b)=nRT.}

خلاصه - قانون گاز ایده آل در مقابل قانون گاز واقعی

به طور خلاصه، گاز ایده آل یک ماده فرضی است که برخوردهای کاملاً کشسانی بین ذرات گاز دارد، خاصیتی که اکثر گازهای واقعی که ما می شناسیم آن را نشان نمی دهند. تفاوت اصلی بین قانون گاز ایده آل و قانون گاز واقعی این است که قانون گاز ایده آل رفتار یک گاز نظری را توصیف می کند، در حالی که قانون گاز واقعی رفتار گازهای واقعی در جهان را توصیف می کند.