الفرق بين قانون الغاز المثالي وقانون الغاز الحقيقي

2024 مؤلف: Alex Aldridge | [email protected]. آخر تعديل: 2023-12-17 13:32

الفرق الرئيسي بين قانون الغاز المثالي وقانون الغاز الحقيقي هو أن قانون الغاز المثالي يصف سلوك الغاز النظري ، بينما يصف قانون الغاز الحقيقي سلوك الغازات التي تحدث بالفعل في الكون.

الغاز المثالي هو غاز نظري تمتلك جزيئات الغاز التي تتحرك عشوائيًا اصطدامات مرنة تمامًا ولا توجد تفاعلات أخرى بينها. وفقًا لهذا التعريف ، يمكننا أن نفهم أن هذه الغازات المثالية لا يمكن أن تحدث في الطبيعة لأن هناك تفاعلات أساسية بين جزيئات الغاز لأي غاز نعرفه. في الواقع ، الغازات التي نعرفها هي غازات حقيقية.

ما هو قانون الغاز المثالي؟

قانون الغاز المثالي هو معادلة تصف سلوك الغاز المثالي. الغازات المثالية افتراضية ، وهذه الغازات تحدث فقط في النظريات. لذلك ، باستخدام قانون الغاز المثالي ، يمكننا فهم وتقدير سلوك العديد من الغازات الحقيقية التي نعرفها. ومع ذلك ، لديها العديد من القيود. أيضًا ، هذا القانون هو مزيج من عدة قوانين أخرى:

• قانون بويل
• قانون تشارلز
• قانون أفوجادرو
• قانون جاي لوساك

الحساب

بشكل أساسي ، يمكننا إعطاء قانون الغاز المثالي على النحو التالي ؛

PV=nRT

حيث ، P هو الضغط ، V هو الحجم و T هي درجة حرارة الغاز المثالي. هنا ، "n" هو عدد مولات الغاز المثالي و "R" ثابت - نسميه ثابت الغاز المثالي. لها قيمة عالمية. قيمة R هي نفسها لأي غاز وهي 8.314 J / (K · mol).

علاوة على ذلك ، يمكننا الحصول على مشتقات مختلفة من هذا القانون ؛ الشكل المولي ، الشكل المركب ، إلخ. على سبيل المثال ، نظرًا لأن "n" هو عدد المولات ، فيمكننا إعطائها باستخدام الوزن الجزيئي للغاز. الاشتقاق كالتالي

n=م / م

حيث ، n هو عدد مولات الغاز ، و m كتلة الغاز و M هو الوزن الجزيئي للغاز. باستخدام المعادلة أعلاه ،

PV=nRT

PV=(م / م) RT

إذا أردنا الحصول على كثافة الغاز ، فيمكننا استخدام المعادلة أعلاه على النحو التالي ؛

P=(م / VM) RT

P=ρRT / M

علاوة على ذلك ، إذا أردنا الحصول على قانون الغاز المشترك من قانون الغاز المثالي ، فيمكننا اشتقاقه على النحو التالي ؛ بالنسبة للغازين "1" و "2" ، يكون الضغط والحجم ودرجة الحرارة P₁، V₁، T₁و P₂، V₂و T_{2ثم للغازين ، يمكننا كتابة معادلتين على النحو التالي ؛}

P₁V₁=nRT_{1……………….. (1)}

P₂V₂=nRT_{2……………….. (2)}

بقسمة المعادلة (1) من المعادلة (2) ، نحصل على

(P₁V₁) / (P₂V₂)=T₁/ T₂

يمكننا إعادة ترتيب هذه المعادلة على النحو التالي ؛

P₁V₁/ T₁=P₂V₂/ T₂

ما هو قانون الغاز الحقيقي؟

قانون الغاز الحقيقي ، المعروف أيضًا باسم قانون فان دير فال ، مشتق من قانون الغاز المثالي لوصف سلوك الغازات الحقيقية. نظرًا لأن الغازات الحقيقية لا يمكن أن تتصرف بشكل مثالي ، فقد أجرى قانون الغاز الحقيقي تغييرات على مكونات الضغط والحجم في قانون الغاز المثالي. وهكذا يمكننا الحصول على الحجم والضغط كالتالي:

حجم الغاز الحقيقي=(V_{m- b)}

ضغط الغاز الحقيقي=(P + a {n²/ V^{2 })}

بعد ذلك ، يمكننا الحصول على قانون الغاز الحقيقي من خلال تطبيق هذه المكونات المعدلة على قانون الغاز المثالي على النحو التالي:

(P + a {n²/ V² }) (V_{m- ب)=nRT}

حيث ، V_{mهو الحجم المولي للغاز ، R هو ثابت الغاز العالمي ، T هو درجة حرارة الغاز الحقيقي ، P هو الضغط.}

ما هو الفرق بين قانون الغاز المثالي وقانون الغاز الحقيقي؟

قانون الغاز المثالي هو معادلة تصف سلوك الغاز المثالي. يُشتق قانون الغاز الحقيقي من قانون الغاز المثالي ليناسب سلوك الغازات الحقيقية. لذا ، فإن الاختلاف الرئيسي بين قانون الغاز المثالي وقانون الغاز الحقيقي هو أن قانون الغاز المثالي يصف سلوك الغاز النظري ، بينما يصف قانون الغاز الحقيقي سلوك الغازات التي تحدث بالفعل في الكون.

علاوة على ذلك ، يمكننا اشتقاق قانون الغاز المثالي من المعادلة PV=nRT ، وقانون الغاز الحقيقي من المعادلة (P + a {n²/ V 2 ^{}) (V}m_{- b)=nRT.}

ملخص - قانون الغاز المثالي مقابل قانون الغاز الحقيقي

باختصار ، الغاز المثالي هو مادة افتراضية لها تصادمات مرنة تمامًا بين جزيئات الغاز ، وهي خاصية لا تظهرها معظم الغازات الحقيقية التي نعرفها. الفرق الرئيسي بين قانون الغاز المثالي وقانون الغاز الحقيقي هو أن قانون الغاز المثالي يصف سلوك الغاز النظري ، بينما يصف قانون الغاز الحقيقي سلوك الغازات التي تحدث بالفعل في الكون.