דוגמה לגזים אידיאליים ואמיתיים

א גז אידיאלי הוא זה שתכונותיו אוהבות לחץ, טמפרטורה ונפח מכוסה, הם שומרים תמיד פרופורציה או מערכת יחסים קבועה ביניהם. במילים אחרות, התנהגותה נוגעת לחוק הגז האידיאלי, המיוצג באופן הבא:

כדי להגיע לנוסחה זו, אנו מתחילים מלה החוק הכללי של המדינה הגזית, המתאר כי קיים קשר מתמיד בין תכונות הגז בכל עת בתהליך. המאפיינים שמדברים עליהם הם לַחַץ במערכת בה נמצא הגז, ה- כרך שתופס את הגז, ואת טֶמפֶּרָטוּרָה של גז.

הוחלט במוקדם או במאוחר ליצור ביטוי פשוט יותר, ולתת לקבועות מכתב שילווה את הביטוי:

זה נקרא קבוע גז אוניברסלי בפקטור R, וערכו הוא הבא:

ומכיוון שקבוע הגז האוניברסלי חל על כל שומה של הגז, ה- מספר שומות הגז כגורם אחד נוסף, כדי לכסות את כל החומרים הקיימים במערכת במהלך התהליך. תהיה לנו כבר את המשוואה הסופית בצורה זו:

המשוואה הנ"ל היא חוק הגז האידיאלי, והוא חל על גזים בטמפרטורה שבין בינונית לגבוהה. לפיכך, ניתן לחשב כל אחד מהמשתנים תוך קביעת האחרים.

ההבדל בין גזים אידיאליים לגזים אמיתיים

חוק הגז האידיאלי הזה אינו חל עבור גזים שנמצאים ב טמפרטורות נמוכות או קרוב לנקודה בה הם הופכים לנוזלים.

טמפרטורות נמוכות גורמות לא פחות תנועת חלקיקים גז, ואלה יתייצבו יותר, תופסים נפח שונה מאשר כשהם התפזרו לחלוטין.

בנוסף, מאותה סיבה, הם יתאמנו לחץ לא אחיד בכל המערכת. המידתיות תתחיל להיכשל ולנוסחה לא תהיה אותה תוקף לחישובים.

במקרה כזה יש להשתמש במשוואות לגזים אמיתיים.

א גז אמיתי הוא זה שתכונותיו הם אינם עומדים בהתייחסות מדויקת כמו בחוק הגז האידיאלי, כך אופן חישוב המאפיינים הללו משתנה.

משוואות מדינה לגזים אמיתיים

1.- משוואה ויראלית:

עבור גז שנשאר ב טמפרטורה קבועה, הקשר בין לחץ ונפח או לחץ ונפח ספציפי (נפח תפוס על ידי כל יחידת מסת הגז).

קבועים ויראליים הם מאפיינים של כל גז, עם ערכים ספציפיים התלויים בטמפרטורה.

ניתן לבצע רק חישובי לחץ ונפח; טמפרטורה נקבעה בעבר על ידי התבוננות בתהליך. לצורך חישובים אלה מנוקים המשתנים של משוואת הנגיף:

הקבועים הוויראליים לפתרון המשוואות מתקבלים מטבלאות מיוחדות.

2.- משוואהואן דר וואלס ב:

משוואת ואן דר וואלס היא ביטוי נוסף המשמש לחישוב תכונותיו של גז אמיתי, וכמו משוואת הנגיף, הוא דורש גם את קבועיו:

קבועים נחקרים גם בטבלאות.

3.- משוואהאריה אדוםch-Kwong:

משוואה זו עובדת טוב מאוד להכנת חישובים עם גזים כמעט בכל טמפרטורה ולחצים ממוצעים, אך מבלי להיות גבוהים מדי, כמו מאות אטמוספרות.

קבועים נחקרים גם בטבלאות.

אתה יכול לנקות את הלחץ, הטמפרטורה והנפח כדי לבצע את החישובים שלך. האישורים נותרו:

משוואת 4.-Berthelot:

ניתן לחשב כל אחד מהמשתנים בעזרת משוואה זו. רק שיש לו שני מצבים שונים: ללחצים נמוכים וללחצים גבוהים.

ללחצים נמוכים:

ללחצים גבוהים:

קבועים נחקרים גם בטבלאות.

5. -משוואת גורמי דחיסות

משוואה זו היא גרסה פשוטה יותר של חוק הגז האידיאלי; רק הגורם "z" נוסף, המכונה גורם דחיסות. גורם זה מתקבל מגרף גורמי הדחיסות הכללית, תלוי בטמפרטורה, בלחץ או בנפח הספציפי, תלוי במה שיש.

דוגמאות לגזים אידיאליים ואמיתיים

כדמות האידיאלית או האמיתית זה תלוי בתנאי הלחץ, הטמפרטורה שבהם הגז נמצא, לא ניתן להקים רשימה מוגבלת, ולכן מוצגת רשימת גזים, שכמובן ניתן למצוא באידיאליות ובמציאות.

1. אַמוֹנִיָה
2. קירור R134 (DiFluoroDiCloro אתאן)
3. פחמן דו חמצני
4. פחמן חד חמצני
5. חַמצָן
6. חַנקָן
7. מֵימָן
8. חנקן דו חמצני
9. דיסטרוגן דו-חמצני
10. דינטרוגן פנטוקסיד
11. דיטרוגן הפטוקסיד
12. דו תחמוצת גופרית
13. גופרית תלת-חמצנית
14. כְּלוֹר
15. הֶלִיוּם
16. נֵאוֹן
17. אַרגוֹן
18. קריפטון
19. קסנון
20. מתאן
21. אתאן
22. פרופאן
23. גָז בּוטָאן