Razlika između idealnog plina i stvarnog plina

Ideal Gas vs Real Gas
 

Plin je jedno od stanja u kojem tvar postoji. Ima kontradiktorna svojstva od krutih tvari i tekućina. Plinovi nemaju zapovijed i oni zauzimaju bilo koji dan prostor. Na njihovo ponašanje uvelike utječu varijable poput temperature, pritiska itd.

Što je idealan plin?

Idealni plin je teoretski koncept koji koristimo u naše studije. Da bi plin bio idealan, trebao bi imati sljedeće karakteristike. Ako jedan od njih nedostaje, onda se taj plin ne smatra idealnim plinom.

• Međulju molekularne sile između molekula plina su zanemarive.

• Molekule plina smatraju se točkastim česticama. Stoga, u usporedbi s prostorom na kojem zauzimaju molekule plina, količine molekula su neznatne.

Normalno molekule plinova ispunjavaju bilo koji dani prostor. Stoga, kada je velik prostor zauzet zrakom, sama molekula plina je vrlo mala u odnosu na prostor. Stoga je pretpostavka da su molekule plina kao točkaste čestice u određenoj mjeri ispravne. Međutim, postoje neke molekule plina sa znatnim volumenom. Zanemarivanje glasnoće daje pogreške u tim slučajevima. Prema prvoj pretpostavci, moramo uzeti u obzir da ne postoji međumolekularna interakcija između plinovitih molekula. Međutim, u stvarnosti postoje barem slabe interakcije među njima. No, plinovite se molekule kreću brzo i nasumično. Zbog toga nemaju dovoljno vremena za međusobnu interakciju s drugim molekulama. Stoga, kada se pogleda u ovom kutu, pomalo je valjano prihvatiti i prvu pretpostavku. Iako kažemo da su idealni plinovi teoretski, ne možemo reći da je to 100% istina. Postoje slučajevi gdje plinovi djeluju kao idealni plinovi. Idealan plin karakteriziraju tri varijable, tlak, volumen i temperatura. Slijedeći jednadžba definira idealne plinove.

PV = nrt = NKT

P = apsolutni tlak

V = glasnoća

n = broj molova

N = broj molekula

R = univerzalna konstanta plina

T = apsolutna temperatura

K = Boltzmannova konstanta

Iako postoje ograničenja, ponašanje plinova određujemo pomoću gornje jednadžbe.

Što je pravi plin?

Kad jedna od dvije ili obje gornje pretpostavke nije valjana, ti plinovi su poznati kao stvarni plinovi. Mi se u prirodnom okruženju susrećemo sa stvarnim plinovima. Pravi plin varira od idealnog stanja pri vrlo visokim pritiscima. To je zato što, kada se primijeni vrlo visok tlak, volumen u kojem se puni plin postaje vrlo manji. Tada u usporedbi s prostorom ne možemo zanemariti veličinu molekule. Osim toga, idealni plinovi dolaze u stvarno stanje na vrlo niskim temperaturama. Pri niskim temperaturama kinetička energija plinovitih molekula je vrlo niska. Stoga se polako kreću. Zbog toga će doći do među molekularne interakcije između molekula plina, koju ne možemo zanemariti. Za stvarne plinove ne možemo koristiti gornju jednadžbu idealnog plina jer se oni ponašaju drugačije. Za izračun stvarnih plinova postoje složenije jednadžbe.

Koja je razlika između idealnih i stvarnih plinova? • Idealni plinovi nemaju intermolekularne sile i molekule plina koje se smatraju točkastim česticama. Suprotno tome, molekule pravog plina imaju veličinu i volumen. Nadalje, imaju intermolekularne sile. • Idealni plinovi se ne mogu naći u stvarnosti. Ali plinovi se ponašaju na taj način pri određenim temperaturama i pritiscima. • plinovi se ponašaju kao pravi plinovi pri visokom tlaku i niskim temperaturama. Pravi plinovi ponašaju se kao idealni plinovi pri niskom tlaku i visokim temperaturama. • Idealni plinovi mogu biti povezani s jednadžbom PV = nRT = NkT, dok stvarni plinovi ne mogu. Za određivanje stvarnih plinova postoje mnogo složenije jednadžbe.