Idealgas vs. Realgas
Gas ist einer der Zustände, in denen Materie existiert. Es hat widersprüchliche Eigenschaften von Feststoffen und Flüssigkeiten. Gase haben keine Ordnung und nehmen einen beliebigen Raum ein. Ihr Verh alten wird stark von Variablen wie Temperatur, Druck usw. beeinflusst.
Was ist ideales Gas?
Ideales Gas ist ein theoretisches Konzept, das wir für unsere Studienzwecke verwenden. Damit ein Gas ideal ist, sollte es die folgenden Eigenschaften aufweisen. Fehlt eines davon, wird das Gas nicht als ideales Gas betrachtet.
• Zwischenmolekulare Kräfte zwischen Gasmolekülen sind vernachlässigbar.
• Die Gasmoleküle werden als Punktteilchen betrachtet. Daher sind die Volumina der Moleküle im Vergleich zu dem Raum, den die Gasmoleküle einnehmen, unbedeutend.
Normalerweise füllen gasförmige Moleküle jeden gegebenen Raum aus. Wenn daher Luft einen großen Raum einnimmt, ist das Gasmolekül selbst sehr klein im Vergleich zum Raum. Daher ist die Annahme von Gasmolekülen als Punktteilchen bis zu einem gewissen Grad richtig. Es gibt jedoch einige Gasmoleküle mit einem beträchtlichen Volumen. Das Ignorieren der Lautstärke führt in diesen Fällen zu Fehlern. Gemäß der ersten Annahme müssen wir berücksichtigen, dass es keine intermolekulare Wechselwirkung zwischen gasförmigen Molekülen gibt. In Wirklichkeit gibt es jedoch zumindest schwache Wechselwirkungen zwischen diesen. Aber gasförmige Moleküle bewegen sich schnell und zufällig. Daher haben sie nicht genug Zeit, um intermolekulare Wechselwirkungen mit anderen Molekülen einzugehen. Aus diesem Blickwinkel betrachtet, ist es daher einigermaßen gültig, auch die erste Annahme zu akzeptieren. Obwohl wir sagen, dass ideale Gase theoretisch sind, können wir nicht sagen, dass es zu 100 % wahr ist. Es gibt einige Fälle, in denen Gase als ideale Gase wirken. Ein ideales Gas wird durch drei Variablen, Druck, Volumen und Temperatur, charakterisiert. Die folgende Gleichung definiert ideale Gase.
PV=nRT=NkT
P=Absolutdruck
V=Lautstärke
n=Anzahl der Maulwürfe
N=Anzahl der Moleküle
R=universelle Gaskonstante
T=absolute Temperatur
K=Boltzmann-Konstante
Obwohl es Einschränkungen gibt, bestimmen wir das Verh alten von Gasen mit der obigen Gleichung.
Was ist echtes Gas?
Wenn eine der beiden oder beide oben gegebenen Annahmen ungültig ist, werden Gase als reale Gase bezeichnet. Echte Gase begegnen uns tatsächlich in der Natur. Ein echtes Gas weicht bei sehr hohen Drücken vom Idealzustand ab. Denn wenn ein sehr hoher Druck angelegt wird, wird das Volumen, in das das Gas gefüllt wird, sehr klein. Dann können wir im Vergleich zum Raum die Größe des Moleküls nicht ignorieren. Außerdem erreichen ideale Gase bei sehr niedrigen Temperaturen den realen Zustand. Bei niedrigen Temperaturen ist die kinetische Energie gasförmiger Moleküle sehr gering. Daher bewegen sie sich langsam. Aus diesem Grund wird es eine intermolekulare Wechselwirkung zwischen Gasmolekülen geben, die wir nicht ignorieren können. Für reale Gase können wir die obige ideale Gasgleichung nicht verwenden, da sie sich anders verh alten. Für die Berechnung realer Gase gibt es kompliziertere Gleichungen.
Was ist der Unterschied zwischen idealen und realen Gasen?
• Ideale Gase haben keine zwischenmolekularen Kräfte und die Gasmoleküle werden als Punktteilchen betrachtet. Im Gegensatz dazu haben echte Gasmoleküle eine Größe und ein Volumen. Außerdem haben sie zwischenmolekulare Kräfte.
• Ideale Gase können in der Realität nicht gefunden werden. Aber Gase verh alten sich bei bestimmten Temperaturen und Drücken so.
• Gase neigen dazu, sich bei hohen Drücken und niedrigen Temperaturen wie echte Gase zu verh alten. Reale Gase verh alten sich bei niedrigen Drücken und hohen Temperaturen wie ideale Gase.
• Ideale Gase können mit der Gleichung PV=nRT=NkT in Beziehung gesetzt werden, reale Gase dagegen nicht. Für die Bestimmung realer Gase gibt es wesentlich kompliziertere Gleichungen.
