Ideal Gas مقابل Real Gas
الغاز هو إحدى الحالات التي توجد فيها المادة. لها خصائص متناقضة من المواد الصلبة والسائلة. لا يوجد ترتيب للغازات ، وهي تشغل مساحة معينة. يتأثر سلوكهم بشكل كبير بمتغيرات مثل درجة الحرارة والضغط وما إلى ذلك.
ما هو ايديال غاز؟
الغاز المثالي هو مفهوم نظري نستخدمه لأغراض الدراسة. لكي يكون الغاز مثاليًا ، يجب أن يكون له الخصائص التالية. إذا كان أحدهما مفقودًا ، فلا يعتبر الغاز غازًا مثاليًا.
• القوى الجزيئية بين جزيئات الغاز لا تذكر.
• تعتبر جزيئات الغاز جسيمات نقطية. لذلك ، بالمقارنة مع المساحة التي تشغلها جزيئات الغاز ، فإن أحجام الجزيئات ضئيلة.
تملأ الجزيئات الغازية عادة أي مساحة معينة. لذلك ، عندما يشغل الهواء مساحة كبيرة ، يكون جزيء الغاز نفسه صغيرًا جدًا مقارنة بالمساحة. لذلك ، فإن افتراض جزيئات الغاز كجسيمات نقطية صحيح إلى حد ما. ومع ذلك ، هناك بعض جزيئات الغاز ذات الحجم الكبير. يؤدي تجاهل الحجم إلى حدوث أخطاء في هذه الحالات. وفقًا للافتراض الأول ، يجب أن نأخذ في الاعتبار أنه لا يوجد تفاعل جزيئي بين الجزيئات الغازية. ومع ذلك ، في الواقع ، هناك على الأقل تفاعلات ضعيفة بين هؤلاء. لكن الجزيئات الغازية تتحرك بسرعة وبشكل عشوائي. لذلك ، ليس لديهم الوقت الكافي لإجراء تفاعلات بين الجزيئات مع الجزيئات الأخرى. لذلك ، عند النظر في هذه الزاوية ، فمن الصحيح إلى حد ما قبول الافتراض الأول أيضًا. على الرغم من أننا نقول إن الغازات المثالية نظرية ، إلا أننا لا نستطيع أن نقول إنها صحيحة بنسبة 100٪.هناك بعض الحالات التي تعمل فيها الغازات كغازات مثالية. يتميز الغاز المثالي بثلاثة متغيرات هي الضغط والحجم ودرجة الحرارة. المعادلة التالية تحدد الغازات المثالية.
PV=nRT=NkT
P=الضغط المطلق
V=الحجم
n=عدد الشامات
N=عدد الجزيئات
R=ثابت الغاز العام
T=درجة الحرارة المطلقة
K=ثابت بولتزمان
على الرغم من وجود قيود ، فإننا نحدد سلوك الغازات باستخدام المعادلة أعلاه.
ما هو Real Gas؟
عندما يكون أحد الافتراضين أو كلا الافتراضين المذكورين أعلاه غير صالح ، فإن تلك الغازات تُعرف باسم الغازات الحقيقية. نحن في الواقع نواجه غازات حقيقية في البيئة الطبيعية. يختلف الغاز الحقيقي عن الحالة المثالية عند ضغوط عالية جدًا. هذا لأنه عندما يتم تطبيق ضغط مرتفع جدًا ، يصبح الحجم الذي يتم فيه تعبئة الغاز أصغر جدًا.ثم بالمقارنة مع الفضاء لا يمكننا تجاهل حجم الجزيء. بالإضافة إلى ذلك ، تأتي الغازات المثالية إلى الحالة الحقيقية عند درجات حرارة منخفضة للغاية. في درجات الحرارة المنخفضة ، تكون الطاقة الحركية للجزيئات الغازية منخفضة للغاية. لذلك ، فإنهم يتحركون ببطء. وبسبب هذا ، سيكون هناك تفاعل جزيئي بين جزيئات الغاز ، والذي لا يمكننا تجاهله. بالنسبة للغازات الحقيقية ، لا يمكننا استخدام معادلة الغاز المثالية أعلاه لأنها تتصرف بشكل مختلف. هناك معادلات أكثر تعقيدًا لحساب الغازات الحقيقية.
ما الفرق بين الغازات المثالية و الحقيقية؟
• الغازات المثالية ليس لها قوى بين الجزيئات وجزيئات الغاز تعتبر جسيمات نقطية. في المقابل ، جزيئات الغاز الحقيقية لها حجم وحجم. علاوة على ذلك ، لديهم قوى بين الجزيئات.
• لا يمكن العثور على الغازات المثالية في الواقع. لكن الغازات تتصرف بهذه الطريقة عند درجات حرارة وضغوط معينة.
• تميل الغازات إلى التصرف كغازات حقيقية في ضغوط عالية ودرجات حرارة منخفضة. تتصرف الغازات الحقيقية كغازات مثالية عند الضغط المنخفض ودرجات الحرارة العالية.
• يمكن أن ترتبط الغازات المثالية بمعادلة PV=nRT=NkT ، بينما لا يمكن للغازات الحقيقية أن تكون ذات صلة. لتحديد الغازات الحقيقية ، هناك معادلات أكثر تعقيدًا.
