20 Primjeri idealnog plina i stvarnog plina

The kemija je znanost koja proučava sastav i transformacije koje mogu nastati materiji u bilo kojem obliku. Jedno od najvažnijih područja studija kemije je ono plinovi.

The koncept plina Osnovao ga je belgijski kemičar Jan van Helmont. Da bi se objasnilo ponašanje plinova, razvijene su različite matematičke jednadžbe pomoću statističkih alata. Međutim, bilo je potrebno pojednostaviti i izmijeniti ove jednadžbe jer nisu radile za sve vrste plinova, pa su definirani različiti modeli plina (idealan plin Y pravi plin, među ostalim srednjim pristupima). Na primjer: dušik, helij, metan.

U tom su smislu uspostavljena tri zakona koja na općenit način povezuju svezak, temperatura i tlak plinova:

Gdje Str₁, V₁ Y T₁početni tlak, volumen i temperatura plina, i Str₂, V₂ Y T₂ su finale.

Dakle, povezujući tri zakona, dobivamo Opći zakon o plinu,

PV / T = C gdje C je konstanta koja ovisi o količini plina.

Primjeri idealnih plinova

The idealan plin to je teoretski model koji predstavlja plin koji zapravo ne postoji. To je alat za olakšavanje velikog broja matematičkih izračuna, jer uvelike pojednostavljuje složeno ponašanje plina. Smatra se da je taj plin sastavljen od čestica koje se niti privlače niti odbijaju i čiji su sudari apsolutno elastični. To je model koji ne uspije ako je plin podvrgnut visokim tlakovima i niskim temperaturama.

The opća jednadžba idealan plin proizlazi iz kombinacije zakona Boyle-Mariottea, Charlesa i Gaya Lussaca s Avogadrovim zakonom. Avogadrov zakon kaže da ako su različite plinovite tvari sadržane u jednakim količinama i podvrgnute jednakom tlaku i temperaturi, onda imaju iste broj čestica. Dakle, jednadžba stanja idealnog plina je:

Gdje n je broj molova plina i R je plinska konstanta jednaka 8.314 J / Kmol.

Nije moguće napraviti određeni popis idealnih plinova jer je to hipotetski plin. Može navesti skup plinova (uključujući plemenite plinove) čiji se tretman može približiti onom koji se odnosi na plinove idealno, jer su karakteristike slične, sve dok su tlačni i temperaturni uvjeti normalan.

1. Dušik (N₂)
2. Kisik (O₂)
3. Vodik (H₂)
4. Ugljični dioksid (CO₂)
5. Helij (He)
6. Neon (Ne)
7. Argon (Ar)
8. Kripton (kr)
9. Ksenon (Xe)
10. Radon (Rn)

Primjeri stvarnih plinova

The pravi plinovi Oni su termodinamički nastrojeni i zato ne slijede istu jednadžbu stanja kao idealni plinovi. Pri visokom tlaku i niskoj temperaturi, plinovi se neizbježno moraju smatrati stvarnima, jer se u tom slučaju interakcije između njihovih čestica povećavaju.

The bitna razlika između idealnog i stvarnog plina je da se potonji ne može komprimirati u nedogled, ali je njegova sposobnost kompresije u odnosu na razinu tlaka i temperature.

Razvijene su različite jednadžbe koje objašnjavaju ponašanje stvarnih plinova. Jedan od najvažnijih je onaj koji je osigurao Van der Waals 1873. godine, a koji se mora primijeniti u uvjetima visokog tlaka. The Van der Waalsova jednadžba predstavljen je kao:

Gdje doY bone su konstante koje se odnose na prirodu svakog plina.

Sljedeći popis prikazuje neke primjere stvarnih plinova, iako možete dodati i one koji već jesu su navedeni kao idealni plinovi, ali ovaj put u kontekstu visokog tlaka i / ili niskog tlaka temperatura.

1. Amonijak (NH₃)
2. Metan (CH₄)
3. Etan (CH₃CH₃)
4. Ethene (CH₂CH₂)
5. Propan (CH₃CH₂CH₃)
6. Butan (CH₃CH₂CH₂CH₃)

Slijedite sa: