Příklad ideálních a skutečných plynů

A Ideální plyn je ten, jehož vlastnosti se líbí Pokrytý tlak, teplota a objem, zachovávají vždy poměrná část nebo neustálý vztah mezi nimi. Jinými slovy, jeho chování se řídí zákonem ideálního plynu, který je znázorněn následovně:

Abychom dospěli k tomuto vzorci, začneme od La Obecný zákon o plynném stavu, který popisuje, že mezi vlastnostmi plynu po celou dobu procesu existuje stálý vztah. Vlastnosti, o kterých se mluví, jsou Tlak v systému, kde je plyn, Objem který zabírá plyn a Teplota plynu.

Dříve nebo později bylo rozhodnuto vytvořit jednodušší výraz, který stálosti dá dopis, který výraz doprovází:

Volalo se to Universal Gas Constant at factor R, a jeho hodnota je následující:

A protože univerzální plynová konstanta platí pro každý mol plynu, je Počet molů plynu jako další faktor k pokrytí veškeré látky přítomné v systému během procesu. Konečnou rovnici v této podobě již budeme mít:

Výše uvedená rovnice je Zákon o ideálním plynu, a platí pro plyny, které mají teplotu mezi střední a vysokou. Lze tedy vypočítat kteroukoli z proměnných, přičemž ostatní jsou určeny.

Rozdíl mezi ideálními plyny a skutečnými plyny

Tento zákon o ideálním plynu neplatí pro plyny, které jsou na nízké teploty nebo blízko bodu, kde se stanou tekutými.

Nízké teploty vedou k menší pohyb částic plyn, a ty se usadí více a zabírají jiný objem, než když byly úplně rozptýleny.

Ze stejného důvodu by navíc cvičili a Nerovnoměrný tlak v celém systému. Proporcionalita začne selhat a vzorec nebude mít pro výpočty stejnou platnost.

V takovém případě by se měly použít rovnice skutečného plynu.

A Skutečný plyn je ten, jehož vlastnosti nedodržují přesné vztahy stejně jako v zákoně o ideálním plynu, takže způsob výpočtu těchto vlastností je upraven.

Stavové rovnice pro skutečné plyny

1. - Virová rovnice:

Pro plyn, který zůstane na Konstantní teplota, vztah mezi tlakem a objemem nebo tlakem a specifickým objemem (objem obsazený každou jednotkou hmotnosti plynu).

Virové konstanty jsou charakteristiky každého plynu se specifickými hodnotami, které závisí na teplotě.

Lze provést pouze výpočty tlaku a objemu; Teplota se dříve určuje pozorováním procesu. Pro tyto výpočty jsou proměnné viriální rovnice vymazány:

Viriální konstanty k řešení rovnic jsou získány ze specializovaných tabulek.

2. - RovniceVan der Waals dne:

Van der Waalsova rovnice je další výraz používaný k výpočtu vlastností skutečného plynu a podobně jako virová rovnice také vyžaduje jeho konstanty:

Konstanty jsou také dotazovány v tabulkách.

3. - RovniceRedli dálch-Kwong:

Tato rovnice funguje velmi dobře pro výpočty s plyny při téměř jakékoli teplotě a průměrných tlacích, aniž by však byla příliš vysoká, například stovky atmosfér.

Konstanty jsou také dotazovány v tabulkách.

Chcete-li provést výpočty, můžete vymazat tlak, teplotu a objem. Vůle zůstávají:

4.-Berthelotova rovnice:

Pomocí této rovnice je možné vypočítat kteroukoli z proměnných. Pouze má dva různé režimy: pro nízké tlaky a pro vysoké tlaky.

Pro nízké tlaky:

Pro vysoké tlaky:

Konstanty jsou také dotazovány v tabulkách.

5.-Rovnice faktoru stlačitelnosti

Tato rovnice je jednodušší variantou zákona o ideálním plynu; přidává se pouze faktor „z“, který se nazývá faktor stlačitelnosti. Tento faktor se získává z grafu faktoru generalizované stlačitelnosti v závislosti na teplotě, tlaku nebo konkrétním objemu, v závislosti na tom, co je k dispozici.

Příklady ideálních a skutečných plynů

Jako ideální nebo skutečná postava Závisí to na podmínkách tlaku, teploty, ve kterých je plyn, Není možné sestavit omezený seznam, proto je uveden seznam plynů, který lze samozřejmě najít v ideálu a realitě.

1. Amoniak
2. Chladivo R134 (DiFluoroDiCloro Ethane)
3. Oxid uhličitý
4. Kysličník uhelnatý
5. Kyslík
6. Dusík
7. Vodík
8. Oxid dusičitý
9. Oxid dusný
10. Oxid dusný
11. Heptoxid dinitrogenový
12. Oxid siřičitý
13. Oxid siřičitý
14. Chlór
15. Hélium
16. Neon
17. Argon
18. Krypton
19. Xenon
20. Metan
21. Etan
22. Propan
23. Butan