Իդեալ գազ ընդդեմ իրական գազ
Գազն այն վիճակներից է, որտեղ նյութը գոյություն ունի: Այն ունի հակասական հատկություններ պինդ և հեղուկներից: Գազերը պատվեր չունեն, և դրանք զբաղեցնում են ցանկացած տարածք։ Նրանց վարքագծի վրա մեծապես ազդում են այնպիսի փոփոխականներ, ինչպիսիք են ջերմաստիճանը, ճնշումը և այլն:
Ի՞նչ է Իդեալ Գազը.
Իդեալական գազը տեսական հասկացություն է, որը մենք օգտագործում ենք մեր ուսումնասիրության նպատակների համար: Որպեսզի գազը իդեալական լինի, դրանք պետք է ունենան հետևյալ բնութագրերը. Եթե դրանցից մեկը բացակայում է, ապա գազը չի համարվում իդեալական գազ։
• Միջմոլեկուլային ուժերը գազի մոլեկուլների միջև աննշան են:
• Գազի մոլեկուլները համարվում են կետային մասնիկներ: Հետևաբար, համեմատած այն տարածության հետ, որտեղ զբաղեցնում են գազի մոլեկուլները, մոլեկուլների ծավալները աննշան են։
Սովորաբար գազային մոլեկուլները լրացնում են ցանկացած տարածք: Հետեւաբար, երբ մեծ տարածություն է զբաղեցնում օդը, գազի մոլեկուլն ինքնին շատ փոքր է տիեզերքի համեմատ: Հետևաբար, գազի մոլեկուլները որպես կետային մասնիկներ ընդունելը որոշ չափով ճիշտ է։ Այնուամենայնիվ, կան որոշ գազի մոլեկուլներ զգալի ծավալով: Ձայնը անտեսելը սխալներ է տալիս այս դեպքերում: Համաձայն առաջին ենթադրության՝ պետք է հաշվի առնել, որ գազային մոլեկուլների միջև միջմոլեկուլային փոխազդեցություն չկա։ Սակայն իրականում դրանց միջև կան առնվազն թույլ փոխազդեցություններ։ Սակայն գազային մոլեկուլները շարժվում են արագ և պատահական: Հետևաբար, նրանք բավարար ժամանակ չունեն այլ մոլեկուլների հետ միջմոլեկուլային փոխազդեցություններ կատարելու համար: Հետևաբար, այս տեսանկյունից նայելով, որոշ չափով հիմնավոր է ընդունել նաև առաջին ենթադրությունը: Թեև մենք ասում ենք, որ իդեալական գազերը տեսական են, մենք չենք կարող ասել, որ դա 100% ճիշտ է:Կան դեպքեր, երբ գազերը գործում են որպես իդեալական գազեր: Իդեալական գազը բնութագրվում է երեք փոփոխականներով՝ ճնշում, ծավալ և ջերմաստիճան։ Հետևյալ հավասարումը սահմանում է իդեալական գազեր։
PV=nRT=NkT
P=բացարձակ ճնշում
V=ծավալ
n=խալերի քանակը
N=մոլեկուլների թիվը
R=ունիվերսալ գազի հաստատուն
T=բացարձակ ջերմաստիճան
K=Բոլցմանի հաստատուն
Չնայած կան սահմանափակումներ, մենք որոշում ենք գազերի վարքը՝ օգտագործելով վերը նշված հավասարումը:
Ի՞նչ է իրական գազը.
Երբ վերը նշված երկու կամ երկու ենթադրություններից մեկն անվավեր է, այդ գազերը հայտնի են որպես իրական գազեր: Մենք իրական գազերի ենք հանդիպում բնական միջավայրում։ Իրական գազը տարբերվում է իդեալական վիճակից շատ բարձր ճնշման դեպքում: Դա պայմանավորված է նրանով, որ երբ շատ բարձր ճնշում է գործադրվում, ծավալը, որտեղ գազը լցվում է, դառնում է շատ ավելի փոքր:Այնուհետև համեմատած տարածության հետ մենք չենք կարող անտեսել մոլեկուլի չափը: Բացի այդ, իդեալական գազերը իրական վիճակի են հասնում շատ ցածր ջերմաստիճաններում։ Ցածր ջերմաստիճանի դեպքում գազային մոլեկուլների կինետիկ էներգիան շատ ցածր է։ Հետեւաբար, նրանք դանդաղ են շարժվում: Դրա պատճառով գազի մոլեկուլների միջև միջմոլեկուլային փոխազդեցություն կլինի, որը մենք չենք կարող անտեսել: Իրական գազերի համար մենք չենք կարող օգտագործել վերը նշված իդեալական գազի հավասարումը, քանի որ դրանք այլ կերպ են վարվում: Իրական գազերի հաշվարկների համար կան ավելի բարդ հավասարումներ։
Ո՞րն է տարբերությունը իդեալական և իրական գազերի միջև:
• Իդեալական գազերը միջմոլեկուլային ուժեր չունեն, իսկ գազի մոլեկուլները համարվում են կետային մասնիկներ: Ի հակադրություն իրական գազի մոլեկուլներն ունեն չափ և ծավալ։ Բացի այդ, նրանք ունեն միջմոլեկուլային ուժեր:
• Իդեալական գազեր իրականում հնարավոր չէ գտնել: Բայց գազերն այս կերպ են վարվում որոշակի ջերմաստիճաններում և ճնշումներում։
• Գազերը հակված են վարվել որպես իրական գազեր բարձր ճնշման և ցածր ջերմաստիճանի դեպքում: Իրական գազերն իրենց պահում են որպես իդեալական գազեր ցածր ճնշման և բարձր ջերմաստիճանի դեպքում:
• Իդեալական գազերը կարող են կապված լինել PV=nRT=NkT հավասարման հետ, մինչդեռ իրական գազերը՝ ոչ: Իրական գազերը որոշելու համար կան շատ ավելի բարդ հավասարումներ։
