Key Difference – Ideal Gas Law vs Van der Waals Equation
Den ideelle gassloven er en grunnleggende lov, mens Van der Waals-ligningen er den modifiserte versjonen av den ideelle gassloven. Hovedforskjellen mellom ideell gasslov og van der Waals ligning er at ideell gasslovligning brukes for ideelle gasser, mens Van der Waal ligning kan brukes for både ideelle gasser og virkelige gasser.
Gasser er forbindelser som eksisterer i materiens gassfase. For å forstå oppførselen og egenskapene til en gass, brukes gasslover. Disse gasslovene brukes til å beskrive egenskapene til ideelle gasser. En ideell gass er en hypotetisk gassformig forbindelse som har unike egenskaper, det vil si at det ikke er noen tiltrekningskrefter mellom ideelle gassmolekyler. Imidlertid er ekte gasser svært forskjellige fra ideelle gasser. Men noen ekte gasser oppfører seg som ideelle gasser når det er riktige forhold (høye temperaturer og lavt trykk). Derfor endres gasslovene før de brukes med ekte gasser.
Hva er ideell gasslovligning?
Ideell gasslovligning er en grunnleggende lov i kjemi. Den ideelle gassloven indikerer at produktet av trykk og volum av en ideell gass er direkte proporsjonal med produktet av temperatur og antall gasspartikler av den ideelle gassen. Den ideelle gasslovligningen kan gis som nedenfor.
PV=NkT
Hvor P er trykket, V er volumet, N er antall gasspartikler og T er temperaturen til den ideelle gassen. "k" er en proporsjonalitetskonstant kjent som Boltzmanns konstant (verdien av denne konstanten er 1.38 x 10-23 J/K). Den vanligste formen for denne ligningen er imidlertid som følger.
PV=nRT
Der P er trykket, V er volumet, n er antall mol av gassen og T er temperaturen til gassen. R er kjent som den universelle gasskonstanten (8,314 Jmol-1K-1). Denne ligningen kan fås som følger.
Boltzmanns konstant (k)=R/N
Ved å bruke dette forholdet på den fundamentale ligningen, PV=N x (R/N) x T
PV=RT
For «n» antall føflekker, PV=nRT
Hva er Van der Waals-ligningen?
Van der Waal-ligningen er den modifiserte versjonen av den ideelle gassloven. Denne ligningen kan brukes for ideelle gasser så vel som for ekte gasser. Den ideelle gassloven kan ikke brukes for ekte gasser fordi volumet av gassmolekyler er betydelig sammenlignet med volumet til den virkelige gassen, og det er tiltrekningskrefter mellom ekte gassmolekyler (ideelle gassmolekyler har et ubetydelig volum sammenlignet med det totale volumet, og det er ingen tiltrekningskrefter mellom gassmolekyler). Van der Waal-ligningen kan gis som nedenfor.
(P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT
Her er "a" en konstant som avhenger av typen gass og b er også en konstant som gir volumet per mol gass (opptatt av gassmolekylene). Disse brukes som korreksjoner av den ideelle lovligningen.
Figur 01: Ekte gasser oppfører seg annerledes enn ideelle gasser
Volumkorreksjon
Volumet til et ekte gassmolekyl er ikke ubetydelig (i motsetning til ideelle gasser). Derfor er volumkorrigeringen utført. (V-b) er volumkorreksjonen. Dette gir det faktiske volumet som er tilgjengelig for gassmolekylet å bevege seg (faktisk volum=tot alt volum – effektivt volum).
Pressure Correction
Trykket til en gass er trykket som utøves av gassmolekylet på veggen av beholderen. Siden det er tiltrekningskrefter mellom ekte gassmolekyler, er trykket forskjellig fra ideell oppførsel. Deretter bør en trykkkorreksjon gjøres. (P + a{n/V}2) er trykkkorreksjonen. (Ideell trykk=observert trykk + trykkkorreksjon).
Hva er forskjellen mellom ideell gasslov og Van der Waals-ligning?
Ideal Gas Law vs Van der Waals Equation |
|
| Ideell gasslovligning er en grunnleggende lov i kjemi. | Van der Waal-ligningen er den modifiserte versjonen av den ideelle gassloven. |
| Ligning | |
| Ideell gasslovligning er PV=NkT | Van der Waal-ligningen er (P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT |
| Nature | |
| Ideell gasslovligning er ikke en modifisert versjon. | Van der Waal-ligningen er en modifisert versjon med noen korreksjoner for trykk og volumet til en ekte gass. |
| Komponenter | |
| Ideell gasslovligning er gitt for ideelle gasser. | Van der Waal-ligningen kan brukes for både ideelle gasser og ekte gasser. |
Summary – Ideal Gas Law vs Van der Waals Equation
Gasstilstand er en av de tre hovedfasene i materie. Oppførselen og egenskapene til en gass kan bestemmes eller forutsies ved hjelp av gasslover. Ideell gasslov er en grunnleggende lov som kan brukes for ideelle gasser. Men når man vurderer ekte gasser, bør den ideelle gasslovligningen modifiseres. Forskjellen mellom ideell gasslov og van der Waals ligning er at ideell gasslovligning er gitt for ideelle gasser mens Van der Waal ligning kan brukes for både ideelle gasser og virkelige gasser.
