Príklad ideálnych a skutočných plynov

A Ideálny plyn je ten, ktorého vlastnosti sa páčia Pokrytý tlak, teplota a objem, zachovávajú vždy pomerná časť alebo stály vzťah medzi nimi. Inými slovami, jeho správanie sa riadi zákonom o ideálnom plyne, ktorý je znázornený takto:

Aby sme dospeli k tomuto vzorcu, vychádzame z La Všeobecné právo plynného štátu, ktorý popisuje, že medzi vlastnosťami plynu je neustále v procese neustály vzťah. Vlastnosti, o ktorých sa hovorí, sú Tlak v systéme, kde je plyn, Objem ktorý zaberá plyn a Teplota plynu.

Skôr alebo neskôr bolo rozhodnuté o vytvorení jednoduchšieho výrazu, ktorý bude mať konštantný list sprevádzajúci výraz:

Nazývalo sa to Univerzálna plynová konštanta pri faktore R, a jeho hodnota je nasledovná:

A pretože univerzálna plynová konštanta platí pre každý mol plynu, hodnota Počet mólov plynu ako ďalší faktor na pokrytie všetkej látky prítomnej v systéme počas procesu. Konečnú rovnicu v tejto podobe už budeme mať:

Vyššie uvedená rovnica je Zákon o ideálnom plyne, a platí pre plyny, ktoré majú teplotu medzi strednou a vysokou teplotou. Je teda možné vypočítať ktorúkoľvek z premenných, pričom ostatné sa určia.

Rozdiel medzi ideálnymi a skutočnými plynmi

Tento zákon o ideálnom plyne neplatí pre plyny, ktoré sú na nízke teploty alebo blízko bodu, kde sa stanú tekutými.

Nízke teploty majú za následok a menší pohyb častíc plyn, a tieto sa usadia viac a zaberajú iný objem, ako keď boli úplne rozptýlené.

Z rovnakého dôvodu by navyše vykonávali a Nerovnomerný tlak v celom systéme. Proporcionalita začne zlyhávať a vzorec nebude mať pre výpočty rovnakú platnosť.

V takom prípade by sa mali použiť rovnice skutočného plynu.

A Pravý plyn je ten, ktorého vlastnosti nedodržiavajú presný vzťah ako v zákone o ideálnom plyne, tak je upravený spôsob výpočtu týchto vlastností.

Stavové rovnice pre skutočné plyny

1. - Virálna rovnica:

Pre plyn, ktorý zostáva na Konštantná teplota, vzťah medzi tlakom a objemom alebo tlakom a špecifickým objemom (objem zaberaný každou jednotkou hmotnosti plynu).

Vírusové konštanty sú charakteristikami každého plynu so špecifickými hodnotami, ktoré závisia od teploty.

Je možné vykonať iba výpočty tlaku a objemu; Teplota sa predtým stanoví pozorovaním procesu. Pre tieto výpočty sú premenné virálnej rovnice vymazané:

Viriálne konštanty na riešenie rovníc sú získané zo špecializovaných tabuliek.

2. - RovnicaVan der Waals dňa:

Van der Waalsova rovnica je ďalší výraz používaný na výpočet vlastností skutočného plynu a podobne ako virálna rovnica vyžaduje aj jeho konštanty:

Konštanty sú tiež dopytované v tabuľkách.

3. - RovnicaRedli ďalejch-Kwong:

Táto rovnica funguje veľmi dobre na výpočty s plynmi pri takmer akejkoľvek teplote a priemerných tlakoch, ale bez toho, aby boli príliš vysoké, napríklad stovky atmosfér.

Konštanty sú tiež dopytované v tabuľkách.

Môžete vyčistiť tlak, teplotu a objem, aby ste mohli vykonať výpočty. Medzery zostávajú:

4.-Berthelotova rovnica:

Pomocou tejto rovnice je možné vypočítať ktorúkoľvek z premenných. Iba má dva rôzne režimy: pre nízky tlak a pre vysoký tlak.

Pre nízke tlaky:

Pre vysoké tlaky:

Konštanty sú tiež dopytované v tabuľkách.

5.-Rovnica faktora stlačiteľnosti

Táto rovnica je jednoduchším variantom zákona o ideálnom plyne; pridáva sa iba faktor „z“, ktorý sa nazýva faktor stlačiteľnosti. Tento faktor sa získa z grafu faktora zovšeobecnenej kompresie v závislosti od teploty, tlaku alebo konkrétneho objemu, v závislosti od toho, čo je k dispozícii.

Príklady ideálnych a skutočných plynov

Ako ideálna alebo skutočná postava Závisí to od podmienok tlaku, teploty, v ktorých je plyn, Nie je možné zostaviť obmedzený zoznam, preto je uvedený zoznam plynov, ktoré samozrejme možno nájsť v ideále a realite.

1. Amoniak
2. Chladivo R134 (DiFluoroDiCloro Ethane)
3. Oxid uhličitý
4. Oxid uhoľnatý
5. Kyslík
6. Dusík
7. Vodík
8. Oxid dusičitý
9. Oxid dusný
10. Oxid dusičitý
11. Dinitrogén heptoxid
12. Oxid siričitý
13. Oxid siričitý
14. Chlór
15. Hélium
16. Neón
17. Argón
18. Krypton
19. Xenón
20. Metán
21. Ethane
22. Propán
23. Bután