Perbezaan Utama – Hukum Gas Ideal vs Persamaan Van der Waals
Undang-undang gas ideal ialah undang-undang asas manakala persamaan Van der Waals ialah versi undang-undang gas ideal yang diubah suai. Perbezaan utama antara hukum gas ideal dan persamaan van der Waals ialah persamaan hukum gas ideal digunakan untuk gas ideal manakala persamaan Van der Waal boleh digunakan untuk kedua-dua gas ideal dan gas nyata.
Gas ialah sebatian yang wujud dalam fasa gas bahan. Untuk memahami kelakuan dan sifat gas, undang-undang gas digunakan. Undang-undang gas ini digunakan untuk menerangkan sifat-sifat gas ideal. Gas ideal ialah sebatian gas hipotesis yang mempunyai ciri unik, iaitu tiada daya tarikan antara molekul gas ideal. Walau bagaimanapun, gas sebenar adalah sangat berbeza daripada gas ideal. Tetapi sesetengah gas sebenar berkelakuan sebagai gas ideal apabila keadaan yang sesuai (suhu tinggi dan tekanan rendah) disediakan. Oleh itu, undang-undang gas diubah suai sebelum menggunakannya dengan gas sebenar.
Apakah Persamaan Hukum Gas Ideal?
Persamaan hukum gas ideal ialah hukum asas dalam kimia. Hukum gas ideal menunjukkan bahawa hasil darab tekanan dan isipadu gas ideal adalah berkadar terus dengan hasil darab suhu dan bilangan zarah gas gas ideal. Persamaan hukum gas ideal boleh diberikan seperti di bawah.
PV=NkT
Di mana P ialah tekanan, V ialah isipadu, N ialah bilangan zarah gas, dan T ialah suhu gas ideal. “k” ialah pemalar kekadaran yang dikenali sebagai pemalar Boltzmann (nilai pemalar ini ialah 1.38 x 10-23 J/K). Walau bagaimanapun, bentuk persamaan ini yang paling biasa adalah seperti berikut.
PV=nRT
Di mana P ialah tekanan, V ialah isipadu, n ialah bilangan mol gas dan T ialah suhu gas. R dikenali sebagai pemalar gas universal (8.314 Jmol-1K-1). Persamaan ini boleh diperolehi seperti berikut.
Pemalar Boltzmann (k)=R/N
Dengan menggunakan hubungan ini pada persamaan asas, PV=N x (R/N) x T
PV=RT
Untuk bilangan tahi lalat “n”, PV=nRT
Apakah Persamaan Van der Waals?
Persamaan Van der Waal ialah versi diubah suai bagi undang-undang gas ideal. Persamaan ini boleh digunakan untuk gas ideal dan juga untuk gas sebenar. Hukum gas ideal tidak boleh digunakan untuk gas nyata kerana isipadu molekul gas adalah besar jika dibandingkan dengan isipadu gas sebenar, dan terdapat daya tarikan antara molekul gas sebenar (molekul gas ideal mempunyai isipadu yang boleh diabaikan berbanding dengan jumlah isipadu., dan tiada daya tarikan antara molekul gas). Persamaan Van der Waal boleh diberikan seperti di bawah.
(P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT
Di sini, “a” ialah pemalar yang bergantung pada jenis gas dan b juga merupakan pemalar yang memberikan isipadu setiap mol gas (diduduki oleh molekul gas). Ini digunakan sebagai pembetulan persamaan hukum ideal.
Rajah 01: Gas Nyata berkelakuan berbeza daripada Gas Ideal
Pembetulan Kelantangan
Isipadu molekul gas sebenar tidak boleh diabaikan (tidak seperti dalam gas ideal). Oleh itu, pembetulan volum dilakukan. (V-b) ialah pembetulan isipadu. Ini memberikan isipadu sebenar yang tersedia untuk molekul gas bergerak (isipadu sebenar=jumlah isipadu – isipadu berkesan).
Pembetulan Tekanan
Tekanan gas ialah tekanan yang dikenakan oleh molekul gas pada dinding bekas. Oleh kerana terdapat daya tarikan antara molekul gas sebenar, tekanan adalah berbeza daripada kelakuan ideal. Kemudian pembetulan tekanan perlu dilakukan. (P + a{n/V}2) ialah pembetulan tekanan. (Tekanan ideal=tekanan diperhatikan + pembetulan tekanan).
Apakah Perbezaan Antara Hukum Gas Ideal dan Persamaan Van der Waals?
Undang-undang Gas Ideal lwn Persamaan Van der Waals |
|
| Persamaan hukum gas ideal ialah hukum asas dalam kimia. | Persamaan Van der Waal ialah versi diubah suai bagi undang-undang gas ideal. |
| Persamaan | |
| Persamaan hukum gas yang ideal ialah PV=NkT | Persamaan Van der Waal ialah (P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT |
| Alam semulajadi | |
| Persamaan undang-undang gas ideal bukanlah versi yang diubah suai. | Persamaan Van der Waal ialah versi diubah suai dengan beberapa pembetulan untuk tekanan dan isipadu gas sebenar. |
| Komponen | |
| Persamaan hukum gas ideal diberikan untuk gas ideal. | Persamaan Van der Waal boleh digunakan untuk kedua-dua gas ideal dan gas nyata. |
Ringkasan – Undang-undang Gas Ideal lwn Persamaan Van der Waals
Keadaan gas ialah salah satu daripada tiga fasa utama jirim. Kelakuan dan sifat gas boleh ditentukan atau diramal menggunakan undang-undang gas. Undang-undang gas ideal ialah undang-undang asas yang boleh digunakan untuk gas ideal. Tetapi apabila mempertimbangkan gas sebenar, persamaan undang-undang gas ideal harus diubah suai. Perbezaan antara hukum gas ideal dan persamaan van der Waals ialah, persamaan hukum gas ideal diberikan untuk gas ideal manakala persamaan Van der Waal boleh digunakan untuk kedua-dua gas ideal dan gas nyata.
