Perbezaan Antara Undang-undang Gas Ideal dan Undang-undang Gas Sebenar

2024 Pengarang: Alex Aldridge | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 13:46

Perbezaan utama antara undang-undang gas ideal dan undang-undang gas sebenar ialah undang-undang gas ideal menerangkan kelakuan gas teori, manakala undang-undang gas sebenar menerangkan kelakuan gas yang sebenarnya berlaku di alam semesta.

Gas ideal ialah gas teori yang zarah gas yang bergerak secara rawak mempunyai perlanggaran kenyal sepenuhnya dan tiada interaksi lain di antara mereka. Mengikut definisi ini, kita boleh memahami bahawa gas ideal ini tidak boleh berlaku di alam semula jadi kerana pada asasnya terdapat interaksi antara zarah gas untuk mana-mana gas yang kita ketahui. Sebenarnya, gas yang kita tahu adalah gas sebenar.

Apakah Hukum Gas Ideal?

Hukum gas ideal ialah persamaan yang menerangkan kelakuan gas ideal. Gas ideal adalah hipotesis, dan gas ini hanya berlaku dalam teori. Oleh itu, dengan menggunakan undang-undang gas ideal, kita boleh memahami dan menganggarkan kelakuan banyak gas sebenar yang kita tahu. Walau bagaimanapun, ia mempunyai beberapa batasan. Selain itu, undang-undang ini adalah gabungan beberapa undang-undang lain:

• undang-undang Boyle
• undang-undang Charles
• undang-undang Avogadro
• undang-undang Gay-Lussac

Pengiraan

Pada asasnya, kita boleh memberikan hukum gas ideal seperti berikut;

PV=nRT

Di mana, P ialah tekanan, V ialah isipadu dan T ialah suhu gas ideal. Di sini, "n" ialah bilangan mol gas ideal dan "R" ialah pemalar - kami memanggilnya pemalar gas ideal. Ia mempunyai nilai sejagat; nilai R adalah sama untuk mana-mana gas, dan ia ialah 8.314 J/(K·mol).

Selain itu, kita boleh mendapatkan derivatif yang berbeza daripada undang-undang ini; bentuk molar, bentuk gabungan, dsb. Contohnya, memandangkan "n" ialah bilangan mol, kita boleh memberikannya menggunakan berat molekul gas. Derivasinya adalah seperti berikut.

n=m/M

di mana, n ialah bilangan mol gas, m ialah jisim gas dan M ialah berat molekul gas. Dengan menggunakan persamaan di atas, PV=nRT

PV=(m/M)RT

Jika kita ingin mendapatkan ketumpatan gas, kita boleh menggunakan persamaan di atas seperti berikut;

P=(m/VM) RT

P=ρRT/M

Selain itu, jika kita ingin mendapatkan hukum gas gabungan daripada hukum gas ideal, kita boleh mendapatkannya seperti berikut; untuk dua gas “1” dan “2”, tekanan, isipadu dan suhu ialah P₁, V₁, T ₁ dan P₂, V₂ dan T_{2 Kemudian untuk kedua-dua gas, kita boleh menulis dua persamaan sebagai;}

P₁V₁=nRT_{1 ……………..((1)}

P₂V₂=nRT_{2 ……………..((2)}

Dengan membahagikan persamaan (1) daripada persamaan (2), kita dapat, (P₁V₁)/(P₂V ₂)=T₁/ T₂

Kita boleh menyusun semula persamaan ini seperti berikut;

P₁V₁/ T₁=P₂ V₂/ T₂

Apakah itu Undang-undang Gas Sebenar?

Undang-undang gas sebenar, juga dipanggil hukum Van der Waals, diperoleh daripada undang-undang gas ideal untuk menerangkan kelakuan gas sebenar. Memandangkan gas sebenar tidak boleh berkelakuan ideal, undang-undang gas sebenar telah membuat perubahan kepada komponen tekanan dan isipadu dalam undang-undang gas ideal. Oleh itu, kita boleh mendapatkan isipadu dan tekanan seperti berikut:

Isipadu gas sebenar=(V_{m – b)}

Tekanan gas sebenar=(P + a{n²/V^2})

Kemudian, kita boleh mendapatkan undang-undang gas sebenar dengan menggunakan komponen yang diubah suai ini kepada undang-undang gas ideal seperti berikut:

(P + a{n²/V²})(V_{m – b)=nRT}

Di mana, V_{m ialah isipadu molar gas, R ialah pemalar gas universal, T ialah suhu gas sebenar, P ialah tekanan.}

Apakah Perbezaan Antara Undang-undang Gas Ideal dan Undang-undang Gas Sebenar?

Hukum gas ideal ialah persamaan yang menerangkan kelakuan gas ideal. Undang-undang gas sebenar diperoleh daripada undang-undang gas ideal untuk disesuaikan dengan kelakuan gas sebenar. Jadi, perbezaan utama antara undang-undang gas ideal dan undang-undang gas sebenar ialah undang-undang gas ideal menerangkan kelakuan gas teori, manakala undang-undang gas sebenar menerangkan kelakuan gas yang sebenarnya berlaku di alam semesta.

Selain itu, kita boleh memperoleh hukum gas ideal daripada persamaan PV=nRT, dan hukum gas sebenar daripada persamaan (P + a{n²/V 2^})(Vm _{– b)=nRT.}

Ringkasan – Undang-undang Gas Ideal vs Undang-undang Gas Sebenar

Ringkasnya, gas ideal ialah bahan hipotesis yang mempunyai perlanggaran kenyal sepenuhnya antara zarah gas, sifat yang kebanyakan gas nyata yang kita tahu tidak ditunjukkan. Perbezaan utama antara undang-undang gas ideal dan undang-undang gas sebenar ialah undang-undang gas ideal menerangkan kelakuan gas teori, manakala undang-undang gas sebenar menerangkan kelakuan gas yang sebenarnya berlaku di alam semesta.