Tärkein ero - ihanteellinen kaasulaki vs. Van der Waalsin yhtälö
Ihanteellinen kaasulaki on perustuslaki, kun taas Van der Waalsin yhtälö on muunnettu versio ihanteellisesta kaasulakista. Keskeinen ero ihanteellisen kaasulain ja van der Waalsin yhtälön välillä on se, että ihanteellisia kaasulakeyhtälöitä käytetään ihanteellisille kaasuille, kun taas Van der Waalin yhtälöä voidaan käyttää sekä ihanteellisille että todellisille kaasuille.
Kaasut ovat yhdisteitä, joita esiintyy aineen kaasumaisessa faasissa. Kaasun käyttäytymisen ja ominaisuuksien ymmärtämiseksi käytetään kaasulakeja. Näitä kaasulakeja käytetään kuvaamaan ihanteellisten kaasujen ominaisuuksia. Ihanteellinen kaasu on hypoteettinen kaasumainen yhdiste, jolla on ainutlaatuiset ominaisuudet, ts. Ihanteellisten kaasumolekyylien välillä ei ole vetovoimia. Todelliset kaasut ovat kuitenkin hyvin erilaisia kuin ihanteelliset kaasut. Mutta jotkut todelliset kaasut käyttäytyvät ihanteellisina kaasuina, kun olosuhteet (korkeat lämpötilat ja matalat paineet) tarjotaan. Siksi kaasulakeja muutetaan ennen niiden käyttöä todellisten kaasujen kanssa.
SISÄLLYS
1. Yleiskatsaus ja keskeinen ero
2. Mikä on ihanteellinen kaasulaki
3. Mikä on Van der Waalsin yhtälö
4. Vertailu vierekkäin - ihanteellinen kaasulaki vs. Van der Waalsin yhtälö taulukkomuodossa
5. Yhteenveto
Mikä on ihanteellinen kaasulain yhtälö?
Ihanteellinen kaasulain yhtälö on kemian peruslaki. Ihanteellinen kaasulaki osoittaa, että ihanteellisen kaasun paineen ja tilavuuden tulo on suoraan verrannollinen lämpötilan tuloon ja ihanteellisen kaasun kaasupartikkelien määrään. Ihanteellinen kaasulain yhtälö voidaan antaa alla.
PV = NkT
Missä P on paine, V on tilavuus, N on kaasupartikkeleiden lukumäärä ja T on ihanteellisen kaasun lämpötila. “K” on suhteellisuusvakio, joka tunnetaan nimellä Boltzmannin vakio (tämän vakion arvo on 1,38 x 10-23 J / K). Tämän yhtälön yleisin muoto on kuitenkin seuraava.
PV = nRT
Missä P on paine, V on tilavuus, n on kaasun moolien lukumäärä ja T on kaasun lämpötila. R tunnetaan universaalina kaasuvakiona (8,314 Jmol -1 K -1). Tämä yhtälö voidaan saada seuraavasti.
Boltzmannin vakio (k) = R / N
Soveltamalla tätä suhdetta perusyhtälöön, PV = N x (R / N) x T
PV = RT
Moolien lukumäärälle n
PV = nRT
Mikä on Van der Waalsin yhtälö?
Van der Waalin yhtälö on muunnettu versio ihanteellisesta kaasulakista. Tätä yhtälöä voidaan käyttää sekä ihanteellisille että todellisille kaasuille. Ihanteellista kaasulakia ei voida käyttää todellisille kaasuille, koska kaasumolekyylien tilavuus on huomattava todellisen kaasun tilavuuteen verrattuna, ja todellisten kaasumolekyylien välillä on vetovoimia (ihanteellisilla kaasumolekyyleillä on merkityksetön tilavuus verrattuna kokonaistilavuuteen) ja kaasumolekyylien välillä ei ole vetovoimia). Van der Waalin yhtälö voidaan antaa alla.
(P + a {n / V} 2) ({V / n} - b) = nRT
Tässä "a" on vakio, joka riippuu kaasun tyypistä, ja b on myös vakio, joka antaa tilavuuden kaasumoolia kohden (kaasumolekyylien käytössä). Näitä käytetään totta ihanteellisen lain yhtälön korjauksina.
Kuva 01: Todelliset kaasut käyttäytyvät eri tavalla kuin ihanteelliset kaasut
Äänenvoimakkuuden korjaus
Todellisen kaasumolekyylin tilavuus ei ole vähäinen (toisin kuin ihanteellisissa kaasuissa). Siksi äänenvoimakkuuden korjaus tehdään. (Vb) on äänenvoimakkuuden korjaus. Tämä antaa todellisen tilavuuden, joka on käytettävissä kaasumolekyylin liikkumiseen (todellinen tilavuus = kokonaistilavuus - tehollinen tilavuus).
Paineen korjaus
Kaasun paine on kaasumolekyylin aiheuttama paine astian seinälle. Koska todellisten kaasumolekyylien välillä on vetovoimia, paine eroaa ihanteellisesta käyttäytymisestä. Sitten tulisi tehdä paineen korjaus. (P + a {n / V} 2) on paineen korjaus. (Ihanteellinen paine = havaittu paine + paineen korjaus).
Mikä on ero ihanteellisen kaasulain ja Van der Waalsin yhtälön välillä?
Erilainen artikkeli keskellä taulukkoa
Ihanteellinen kaasulaki vs. Van der Waalsin yhtälö |
|
| Ihanteellinen kaasulain yhtälö on kemian peruslaki. | Van der Waalin yhtälö on muunnettu versio ihanteellisesta kaasulakista. |
| Yhtälö | |
| Ihanteellinen kaasulain yhtälö on PV = NkT | Van der Waalin yhtälö on (P + a {n / V} 2) ({V / n} - b) = nRT |
| Luonto | |
| Ihanteellinen kaasulain yhtälö ei ole muunnettu versio. | Van der Waalin yhtälö on muunnettu versio, jossa on joitain korjauksia todellisen kaasun paineeseen ja tilavuuteen. |
| Komponentit | |
| Ihanteellisille kaasuille annetaan ihanteellinen kaasulain yhtälö. | Van der Waalin yhtälöä voidaan käyttää sekä ihanteellisille että todellisille kaasuille. |
Yhteenveto - Ihanteellinen kaasulaki vs. Van der Waalsin yhtälö
Kaasumainen tila on yksi aineen kolmesta päävaiheesta. Kaasun käyttäytyminen ja ominaisuudet voidaan määrittää tai ennustaa kaasulakien avulla. Ihanteellinen kaasulaki on peruslaki, jota voidaan käyttää ihanteellisille kaasuille. Mutta kun otetaan huomioon todelliset kaasut, ihanteellista kaasulain yhtälöä tulisi muuttaa. Ero ihanteellisen kaasulain ja van der Waalsin yhtälön välillä on se, että ihanteellinen kaasulain yhtälö annetaan ihanteellisille kaasuille, kun taas Van der Waalin yhtälöä voidaan käyttää sekä ihanteellisille että todellisille kaasuille.
