Forskellen mellem Ideal Gas Law og Real Gas Law

Det vigtigste forskel mellem ideel gaslov og reel gaslov er det ideel gaslov beskriver opførslen af en teoretisk gas, mens ægte gaslov beskriver opførslen af faktisk forekommende gasser i universet.

En ideel gas er en teoretisk gas, hvis tilfældigt bevægelige gaspartikler har fuldstændigt elastiske kollisioner og ingen andre interaktioner mellem dem. I henhold til denne definition kan vi forstå, at disse ideelle gasser ikke kan forekomme i naturen, fordi der i det væsentlige er interaktion mellem gaspartikler for enhver gas, vi kender. Faktisk er de gasser, vi kender, reelle gasser.

INDHOLD

1. Oversigt og nøgleforskel
2. Hvad er ideel gaslov
3. Hvad er lov om reel gas
4. Sammenligning side ved side - Ideal Gas Law vs Real Gas Law i tabelform
5. Resume

Hvad er den ideelle gaslov?

Ideal gaslov er en ligning, der beskriver opførslen af en ideel gas. Ideelle gasser er hypotetiske, og disse gasser forekommer kun i teorier. Derfor kan vi ved hjælp af den ideelle gaslov forstå og estimere adfærden hos mange reelle gasser, vi kender. Det har dog flere begrænsninger. Denne lov er også en kombination af flere andre love:

Boyle's lov
Charles's lov
Avogadros lov
Gay-Lussacs lov

Beregning

Grundlæggende kan vi give den ideelle gaslov som følger;

PV = nRT

Hvor P er tryk, V er volumen og T er temperaturen på den ideelle gas. Her er "n" antallet af mol af den ideelle gas, og "R" er en konstant - vi kalder det ideel gas konstant. Det har en universel værdi; værdien af R er den samme for enhver gas, og den er 8.314 J / (K · mol).

Desuden kan vi få forskellige derivater fra denne lov; molform, kombineret form osv. For eksempel, da “n” er antallet af mol, kan vi give det ved hjælp af gasens molekylvægt. Afledningen er som følger.

n = m / M

hvor n er antallet af mol gas, m er gasens masse og M er gasens molekylvægt. Ved at bruge ovenstående ligning,

PV = nRT

PV = (m / M) RT

Hvis vi ønsker at få dens densitet, kan vi bruge ovenstående ligning som følger;

P = (m / VM) RT

P = ρRT / M

Hvis vi ønsker at få den kombinerede gaslov fra den ideelle gaslov, kan vi desuden udlede den som følger; for to gasser “1” og “2” er trykket, volumen og temperatur P₁,V₁,T₁ og P₂, V₂ og T₂. For de to gasser kan vi derefter skrive to ligninger som;

P₁V₁ = NRT₁... (1)

P₂V₂ = NRT₂... (2)

Ved at dele ligning (1) fra ligning (2), får vi,

(P₁V₁) / (P₂V₂) = T₁/ T₂

Vi kan omorganisere denne ligning som følger;

P₁V₁/ T₁ = P₂V₂/ T₂

Hvad er lov om reel gas?

Lov om reel gas, også kaldet Van der Waals lov, er afledt af den ideelle gaslov til at beskrive opførsel af reelle gasser. Da reelle gasser ikke kan opføre sig ideelt, har den virkelige gaslov foretaget ændringer i tryk og volumenkomponenter i den ideelle gaslov. Vi kan således opnå volumen og tryk som følger:

Bind af reel gas = (V_m - b)

Tryk på reel gas = (P + a n²/ V²)

Derefter kan vi få den reelle gaslov ved at anvende disse ændrede komponenter til den ideelle gaslov som følger:

(P + a n²/ V²) (V_m - b) = nRT

Hvor, V_m er det molære volumen af gas, R er universal gasskonstant, T er temperaturen på reel gas, P er trykket.

Hvad er forskellen mellem Ideal Gas Law og Real Gas Law?

Ideal gaslov er en ligning, der beskriver opførslen af en ideel gas. Lov om reel gas er afledt af den ideelle gaslov, der passer til opførelsen af reelle gasser. Så den vigtigste forskel mellem ideal gaslov og reel gaslov er, at idealgaslov beskriver opførelsen af en teoretisk gas, mens loven om ægte gas beskriver opførslen af faktisk forekommende gasser i universet.

Desuden kan vi udlede den ideelle gaslov fra ligningen PV = nRT og den reelle gaslov fra ligningen (P + a n²/ V²) (V_m - b) = nRT.

Resume - Ideal Gas Law vs Real Gas Law

Kort fortalt er en ideel gas et hypotetisk stof, der har fuldstændigt elastiske kollisioner mellem gaspartikler, en egenskab, som de fleste reelle gasser, vi kender, ikke viser. Den vigtigste forskel mellem ideal gaslov og reel gaslov er, at idealgaslov beskriver opførelsen af en teoretisk gas, mens ægte gaslov beskriver opførsel af faktisk forekommende gasser i universet.

Reference:

1. Ideal Gas Law, Hyperphysics. Georgia State University, tilgængelig her.

Billede høflighed:

1. “Ideal ideal Law Law Relations” Af Cmglee - Eget arbejde (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia
2. “Ideal Gas Law” Af BlyumJ - Eget arbejde (CC BY-SA 4.0) via Commons Wikimedia

Videnskab & natur