تفاوت کلیدی - ثابت گاز جهانی در مقابل ثابت گاز مشخص
فاز گازی یکی از سه فاز اصلی است که ماده می تواند وجود داشته باشد. تراکم پذیرترین حالت از بین سه حالت ماده است. تنها 11 عنصر از عناصر دیگر به صورت گاز در شرایط عادی وجود دارد. با این حال، "قانون گاز ایده آل" معادله ای را به ما می دهد که می تواند برای توضیح رفتار یک گاز معمولی استفاده شود. دارای یک ثابت تناسب است که به آن ثابت گاز جهانی می گویند و هنگامی که به گاز واقعی اعمال می شود، این ثابت با تغییر استفاده می شود. سپس ثابت گاز مشخصه نامیده می شود.تفاوت اصلی بین ثابت گاز جهانی و ثابت گاز مشخصه این است که ثابت گاز جهانی فقط برای گازهای ایده آل قابل استفاده است در حالی که ثابت گاز مشخصه برای گازهای واقعی قابل استفاده است.
ثابت گاز جهانی چیست؟
مولکول های گاز قادر به حرکت آزاد در سراسر فضا هستند زیرا مولکول های بسیار سبکی هستند. نیروهای بین مولکول های گاز، نیروهای جاذبه ضعیف واندروال هستند. با این حال، به منظور توضیح رفتار یک گاز، دانشمندان با استفاده از یک گاز فرضی به نام گاز ایده آل نظریه هایی را استخراج کرده اند. آنها همچنین قانونی در مورد این گاز ایده آل استخراج کرده اند که به قانون گاز ایده آل معروف است.
اول، باید بدانیم گاز ایده آل یعنی چه. این یک گاز فرضی است که اگر گاز واقعی باشد ویژگی های زیر را نشان می دهد. اینها فقط فرضیات هستند.
- یک گاز ایده آل از تعداد زیادی مولکول گاز کوچک تشکیل شده است.
- حجم این مولکول های گاز ناچیز است.
- هیچ جاذبه ای بین مولکول های گاز وجود ندارد.
- حرکت این مولکول های گاز از قانون حرکت نیوتن پیروی می کند.
- برخورد مولکول ها کاملاً کشسان است.
با نگاهی به این ویژگی ها، می توان فهمید که هیچ یک از گازهای واقعی ایده آل نیستند.
قانون گاز ایده آل چیست
قانون گاز ایده آل وضعیت یک گاز ایده آل را نشان می دهد و با معادله ای به صورت زیر توضیح داده می شود.
PV=nRT
P - فشار گاز ایده آل
V - حجم گاز ایده آل
n - تعداد مول های گاز ایده آل (مقدار ماده)
T – دما
اصطلاح R در اینجا ثابت گاز جهانی است. مقدار R را می توان با در نظر گرفتن دما و فشار استاندارد که 00C و فشار 1atm است محاسبه کرد. این مقدار ثابت گاز جهانی را 0.082057 L/(K.mol) می دهد.
ثابت گاز مشخصه چیست؟
هنگام اعمال معادله گاز ایده آل برای گازهای معمولی، معادله فوق نیاز به اصلاح دارد زیرا هیچ یک از گازهای واقعی مانند گاز ایده آل رفتار نمی کنند. بنابراین، ثابت گاز مشخصه، به جای ثابت گاز جهانی، در آنجا استفاده می شود. خواص گازهای واقعی که با گاز ایده آل متفاوت است را می توان به صورت زیر فهرست کرد.
- گازهای واقعی از مولکولهای بزرگ قابل تشخیص در مقایسه با گازهای ایده آل تشکیل شده اند.
- این مولکول های گاز حجم مشخصی را تحمل می کنند.
- نیروهای ضعیف واندروال بین مولکول های گاز وجود دارد.
- برخوردها کاملاً کشسان نیستند.
بنابراین، قانون گاز ایده آل را نمی توان مستقیماً برای یک گاز واقعی اعمال کرد. بنابراین، یک اصلاح ساده انجام می شود. ثابت گاز جهانی قبل از اعمال آن در معادله بر جرم مولی گاز تقسیم می شود. می توان آن را به صورت زیر نشان داد.
Rspecific=R/M
Rخاص -ثابت گاز مشخص
R - ثابت گاز جهانی
M - جرم مولی گاز
این را می توان حتی برای مخلوطی از گازها استفاده کرد. سپس، ثابت R باید بر جرم مولی مخلوط گازها تقسیم شود. این ثابت مشخصه گاز به عنوان ثابت گاز خاص نیز شناخته می شود زیرا مقدار آن به گاز یا مخلوط گازها بستگی دارد.
شکل 01: گاز ایده آل در مقابل گاز واقعی
تفاوت بین ثابت گاز جهانی و ثابت گاز مشخصه چیست؟
ثابت گاز جهانی در مقابل ثابت گاز مشخص |
|
| ثابت گاز جهانی فقط برای یک گاز ایده آل اعمال می شود. | ثابت گاز مشخصه برای یک گاز واقعی اعمال می شود. |
| محاسبه | |
| ثابت گاز جهانی با استفاده از مقادیر استاندارد دما و فشار (STP) محاسبه می شود. | ثابت گاز مشخصه با مقادیر STP همراه با جرم مولی گاز واقعی محاسبه می شود. |
| ارتباط با گاز | |
| ثابت گاز جهانی مستقل از گاز گرفته شده است. | ثابت مشخصه گاز به گاز وابسته است. |
| ارزش | |
| مقدار ثابت گاز جهانی 0.082057 L/(K.mol) است. | مقدار ثابت گاز مشخصه همیشه به گاز بستگی دارد. |
خلاصه - ثابت گاز جهانی در مقابل ثابت گاز مشخص
گاز ایده آل گازی فرضی است که فرض می شود خواص بسیار متفاوتی با گاز واقعی دارد. قانون گاز ایده آل برای توضیح رفتار یک گاز ایده آل شکل می گیرد. با این حال، در استفاده از این ثابت روی گازهای واقعی، باید با اعمال ثابت گاز مشخصه غیر از ثابت گاز جهانی، آن را اصلاح کرد. به این دلیل که هیچ یک از گازهای واقعی مانند گاز ایده آل عمل نمی کنند. تفاوت اصلی بین ثابت گاز جهانی و ثابت گاز مشخصه این است که ثابت گاز جهانی فقط برای گازهای ایده آل قابل استفاده است در حالی که ثابت گاز مشخصه برای گازهای واقعی قابل استفاده است.
دانلود نسخه PDF ثابت گاز جهانی در مقابل ثابت گاز مشخص
می توانید نسخه PDF این مقاله را دانلود کنید و طبق یادداشت های نقل قول برای اهداف آفلاین از آن استفاده کنید. لطفاً نسخه PDF را از اینجا دانلود کنید تفاوت بین ثابت گاز جهانی و ثابت گاز مشخصه.
