Հիմնական տարբերություն – Իդեալական գազի օրենքը ընդդեմ Վան դեր Վալսի հավասարման
Իդեալական գազի օրենքը հիմնարար օրենք է, մինչդեռ Վան դեր Վալսի հավասարումը իդեալական գազի օրենքի փոփոխված տարբերակն է: Իդեալական գազի օրենքի և վան դեր Վալսի հավասարման հիմնական տարբերությունն այն է, որ իդեալական գազի օրենքի հավասարումն օգտագործվում է իդեալական գազերի համար, մինչդեռ Վան դեր Վաալի հավասարումը կարող է օգտագործվել ինչպես իդեալական գազերի, այնպես էլ իրական գազերի համար:
Գազերը միացություններ են, որոնք գոյություն ունեն նյութի գազային փուլում: Գազի վարքագիծն ու հատկությունները հասկանալու համար օգտագործվում են գազի օրենքները։ Գազի այս օրենքներն օգտագործվում են իդեալական գազերի հատկությունները նկարագրելու համար:Իդեալական գազը հիպոթետիկ գազային միացություն է, որն ունի յուրահատուկ բնութագրեր, այսինքն՝ իդեալական գազի մոլեկուլների միջև չկան ձգող ուժեր։ Այնուամենայնիվ, իրական գազերը շատ են տարբերվում իդեալական գազերից: Բայց որոշ իրական գազեր իրենց պահում են որպես իդեալական գազեր, երբ ապահովվում են համապատասխան պայմաններ (բարձր ջերմաստիճան և ցածր ճնշում): Հետևաբար, գազի օրենքները փոփոխվում են նախքան դրանք իրական գազերի հետ օգտագործելը:
Ի՞նչ է իդեալական գազի օրենքի հավասարումը:
Իդեալական գազի օրենքի հավասարումը հիմնարար օրենք է քիմիայում: Իդեալական գազի օրենքը ցույց է տալիս, որ իդեալական գազի ճնշման և ծավալի արտադրյալն ուղիղ համեմատական է ջերմաստիճանի արտադրյալին և իդեալական գազի գազի մասնիկների քանակին: Իդեալական գազի օրենքի հավասարումը կարող է տրվել ստորև։
PV=NkT
Որտեղ P-ը ճնշումն է, V-ը՝ ծավալը, N-ը՝ գազի մասնիկների քանակը, իսկ T-ը՝ իդեալական գազի ջերմաստիճանը: «k»-ը համաչափության հաստատուն է, որը հայտնի է որպես Բոլցմանի հաստատուն (այս հաստատունի արժեքը 1 է.38 x 10-23 J/K): Այնուամենայնիվ, այս հավասարման ամենատարածված ձևը հետևյալն է.
PV=nRT
Որտեղ P-ը ճնշումն է, V-ը ծավալն է, n-ը գազի մոլերի թիվը, իսկ T-ն՝ գազի ջերմաստիճանը: R-ն հայտնի է որպես գազի համընդհանուր հաստատուն (8.314 Jmol-1K-1): Այս հավասարումը կարելի է ստանալ հետևյալ կերպ.
Բոլցմանի հաստատուն (k)=R/N
Կիրառելով այս հարաբերությունը հիմնարար հավասարման վրա՝
PV=N x (R/N) x T
PV=RT
Խալերի «n» թվի համար՝
PV=nRT
Ի՞նչ է Վան դեր Վալսի հավասարումը:
Վան դեր Վաալի հավասարումը իդեալական գազի օրենքի փոփոխված տարբերակն է: Այս հավասարումը կարող է օգտագործվել ինչպես իդեալական գազերի, այնպես էլ իրական գազերի համար: Իդեալական գազի օրենքը չի կարող օգտագործվել իրական գազերի համար, քանի որ գազի մոլեկուլների ծավալը զգալի է, երբ համեմատվում է իրական գազի ծավալի հետ, և իրական գազի մոլեկուլների միջև առկա են ձգողական ուժեր (իդեալական գազի մոլեկուլները ընդհանուր ծավալի համեմատ աննշան ծավալ ունեն։, և գազի մոլեկուլների միջև չկան ձգողական ուժեր):Վան դեր Վաալի հավասարումը կարող է տրվել ստորև:
(P + a{n/V}2) ({V/n} – բ)=nRT
Այստեղ «a»-ն հաստատուն է, որը կախված է գազի տեսակից, իսկ b-ն նաև հաստատուն է, որը տալիս է գազի մեկ մոլի ծավալը (զբաղված է գազի մոլեկուլներով): Դրանք օգտագործվում են որպես իդեալական օրենքի հավասարման ուղղումներ:
Նկար 01. Իրական գազերը տարբեր կերպ են վարվում իդեալական գազերից
Ծավալի ուղղում
Իրական գազի մոլեկուլի ծավալը աննշան չէ (ի տարբերություն իդեալական գազերի): Հետեւաբար, ծավալի ուղղումը կատարվում է: (V-b) ծավալի ուղղումն է: Սա տալիս է իրական ծավալը, որը հասանելի է գազի մոլեկուլի շարժման համար (փաստացի ծավալ=ընդհանուր ծավալ – արդյունավետ ծավալ):
Ճնշման ուղղում
Գազի ճնշումը գազի մոլեկուլի ճնշումն է տարայի պատի վրա։ Քանի որ իրական գազի մոլեկուլների միջև առկա են ձգողական ուժեր, ճնշումը տարբերվում է իդեալական վարքագծի ճնշումից: Այնուհետեւ պետք է կատարվի ճնշման ուղղում: (P + a{n/V}2) ճնշման ուղղումն է: (Իդեալական ճնշում=դիտարկված ճնշում + ճնշման ուղղում):
Ո՞րն է տարբերությունը իդեալական գազի օրենքի և Վան դեր Վալսի հավասարման միջև:
Իդեալական գազի օրենքը ընդդեմ Վան դեր Վալսի հավասարման |
|
| Իդեալական գազի օրենքի հավասարումը հիմնարար օրենք է քիմիայում: | Վան դեր Վաալի հավասարումը իդեալական գազի օրենքի փոփոխված տարբերակն է: |
| հավասարում | |
| Իդեալական գազի օրենքի հավասարումն է PV=NkT | Վան դեր Վաալի հավասարումը (P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT |
| Բնություն | |
| Իդեալական գազի օրենքի հավասարումը փոփոխված տարբերակ չէ: | Վան դեր Վաալի հավասարումը փոփոխված տարբերակ է՝ ճնշման և իրական գազի ծավալի որոշ ուղղումներով: |
| Բաղադրիչներ | |
| Իդեալական գազի օրենքի հավասարումը տրված է իդեալական գազերի համար: | Վան դեր Վաալի հավասարումը կարող է օգտագործվել ինչպես իդեալական գազերի, այնպես էլ իրական գազերի համար: |
Ամփոփում – Իդեալական գազի օրենքը ընդդեմ Վան դեր Վալսի հավասարման
Գազային վիճակը նյութի երեք հիմնական փուլերից մեկն է: Գազի վարքագիծը և հատկությունները կարելի է որոշել կամ կանխատեսել՝ օգտագործելով գազի օրենքները:Իդեալական գազի օրենքը հիմնարար օրենք է, որը կարող է օգտագործվել իդեալական գազերի համար: Բայց իրական գազերը դիտարկելիս պետք է փոփոխել գազի իդեալական օրենքի հավասարումը: Իդեալական գազի օրենքի և վան դեր Վալսի հավասարման միջև տարբերությունն այն է, որ իդեալական գազի օրենքի հավասարումը տրվում է իդեալական գազերի համար, մինչդեռ Վան դեր Վաալի հավասարումը կարող է օգտագործվել ինչպես իդեալական գազերի, այնպես էլ իրական գազերի համար:
