مثال على الغازات المثالية والحقيقية

أ غاز مثالي هو الذي تشبه ممتلكاته الضغط ودرجة الحرارة والحجم مغطى، هم يحتفظون دائما نسبة أو علاقة ثابتة بينهما. بمعنى آخر ، يتبع سلوكها قانون الغاز المثالي والمتمثل في الآتي:

للوصول إلى هذه الصيغة ، نبدأ من La القانون العام للدولة الغازية، والذي يصف أن هناك علاقة ثابتة بين خصائص الغاز في جميع الأوقات في العملية. الخصائص التي تحدثنا عنها هي ضغط في النظام حيث يوجد الغاز ، فإن مقدار الذي يحتل الغاز ، و درجة حرارة من الغاز.

تقرر عاجلاً أم آجلاً تكوين تعبير أبسط ، وإعطاء الثبات حرفًا لمرافقة التعبير:

كان يطلق عليه ثابت الغاز العالمي عند العامل R ، وقيمته كالتالي:

ونظرًا لأن ثابت الغاز العالمي ينطبق على كل مول من الغاز ، فإن عدد مولات الغاز كعامل إضافي لتغطية كل المواد الموجودة في النظام أثناء العملية. سيكون لدينا بالفعل المعادلة النهائية في هذا الشكل:

المعادلة أعلاه هي قانون الغاز المثالي، وينطبق على الغازات التي تكون درجة حرارتها بين متوسطة وعالية. وبالتالي ، يمكن حساب أي من المتغيرات ، مع تحديد المتغيرات الأخرى.

الفرق بين الغازات المثالية والغازات الحقيقية

هذا قانون الغاز المثالي لا ينطبق للغازات الموجودة في درجات الحرارة المنخفضة أو قريبة من النقطة التي تصبح فيها سائلة.

تؤدي درجات الحرارة المنخفضة إلى أ حركة أقل للجسيمات الغاز ، وستستقر أكثر ، وتحتل حجمًا مختلفًا عما كانت عليه عندما كانت مشتتة تمامًا.

بالإضافة إلى ذلك ، وللسبب نفسه ، سوف يمارسون أ الضغط غير المتكافئ في جميع أنحاء النظام. سيبدأ التناسب في الفشل ولن يكون للصيغة نفس الصلاحية للحسابات.

في هذه الحالة ، يجب استخدام معادلات الغازات الحقيقية.

أ ريل جاس هو الذي ممتلكاته أنهم لا يمتثلون فيما يتعلق بالضبط كما هو الحال في قانون الغاز المثالي ، يتم تعديل طريقة حساب هذه الخصائص.

معادلات الدولة للغازات الحقيقية

1.- المعادلة الفيروسية:

للغاز الذي يبقى عند درجة حرارة ثابتة، العلاقة بين الضغط والحجم أو الضغط والحجم المحدد (الحجم الذي تشغله كل وحدة من كتلة الغاز).

الثوابت الفيروسية هي خصائص كل غاز ، مع قيم محددة تعتمد على درجة الحرارة.

يمكن إجراء حسابات الضغط والحجم فقط ؛ يتم تحديد درجة الحرارة مسبقًا من خلال مراقبة العملية. بالنسبة لهذه الحسابات ، يتم مسح متغيرات المعادلة الفيروسية:

يتم الحصول على الثوابت الفيروسية لحل المعادلات من جداول متخصصة.

2.- المعادلةفان دير فالس على:

معادلة فان دير فال هي تعبير آخر يستخدم لحساب خصائص الغاز الحقيقي ، ومثل المعادلة الفيروسية ، فإنها تتطلب أيضًا ثوابتها:

يتم أيضًا الاستعلام عن الثوابت في الجداول.

3.- المعادلةأسد أحمرch-Kwong:

تعمل هذه المعادلة جيدًا لإجراء حسابات للغازات في أي درجة حرارة تقريبًا ومتوسط ​​الضغط ، ولكن دون أن تكون عالية جدًا ، مثل مئات الغلاف الجوي.

يتم أيضًا الاستعلام عن الثوابت في الجداول.

يمكنك مسح الضغط ودرجة الحرارة والحجم لإجراء حساباتك. تبقى التصاريح:

4-معادلة بيرثيلوت:

من الممكن حساب أي من المتغيرات بهذه المعادلة. فقط لديها وضعان مختلفان: للضغوط المنخفضة والضغوط العالية.

للضغوط المنخفضة:

للضغوط العالية:

يتم أيضًا الاستعلام عن الثوابت في الجداول.

5. معادلة عامل الانضغاط

هذه المعادلة هي البديل الأبسط لقانون الغاز المثالي. يتم إضافة العامل "z" فقط يسمى عامل الانضغاط. يتم الحصول على هذا العامل من الرسم البياني لعامل الانضغاط المعمم ، اعتمادًا على درجة الحرارة أو الضغط أو الحجم المحدد ، اعتمادًا على ما هو متاح.

أمثلة على الغازات المثالية والحقيقية

كشخصية مثالية أو حقيقية يعتمد على ظروف الضغط ودرجة الحرارة التي يكون فيها الغاز ، لا يمكن إنشاء قائمة محدودة ، لذلك يتم تقديم قائمة بالغازات ، والتي بالطبع يمكن العثور عليها في المثالية والواقع.

1. الأمونيا
2. المبرد R134 (DiFluoroDiCloro Ethane)
3. نشبع
4. أول أكسيد الكربون
5. الأكسجين
6. نتروجين
7. هيدروجين
8. ثاني أكسيد النيتروجين
9. ثلاثي أكسيد ثنائي النيتروجين
10. خامس أكسيد ثنائي النيتروجين
11. دينيتروجين هيبتوكسيد
12. ثاني أكسيد الكبريت
13. ثالث أكسيد الكبريت
14. الكلور
15. الهيليوم
16. نيون
17. أرجون
18. كريبتون
19. زينون
20. الميثان
21. الإيثان
22. البروبان
23. البيوتان