Ideal Gas vs Real Gas
Gass er en av statene der materie eksisterer. Den har motstridende egenskaper fra faste stoffer og væsker. Gasser har ingen orden, og de opptar en gitt plass. Deres oppførsel er sterkt påvirket av variabler som temperatur, trykk osv.
Hva er ideell gass?
Ideell gass er et teoretisk konsept, som vi bruker til studieformål. For at en gass skal være ideell, bør de ha følgende egenskaper. Hvis en av disse mangler, anses ikke gassen som en ideell gass.
• Intermolekylære krefter mellom gassmolekyler er ubetydelige.
• Gassmolekylene betraktes som punktpartikler. Derfor, sammenlignet med plassen der gassmolekylene opptar, er volumene til molekylene ubetydelige.
Vanligvis fyller gassformige molekyler et gitt rom. Derfor, når et stort rom er okkupert av luft, er selve gassmolekylet veldig lite sammenlignet med rommet. Derfor er det til en viss grad riktig å anta gassmolekyler som punktpartikler. Imidlertid er det noen gassmolekyler med et betydelig volum. Å ignorere volumet gir feil i disse tilfellene. I følge den første antagelsen må vi vurdere at det ikke er noen intermolekylær interaksjon mellom gassformige molekyler. Men i virkeligheten er det i det minste svake interaksjoner mellom disse. Men gassformige molekyler beveger seg raskt og tilfeldig. Derfor har de ikke nok tid til å gjøre intermolekylære interaksjoner med andre molekyler. Derfor, når man ser i denne vinkelen, er det litt gyldig å godta den første antagelsen også. Selv om vi sier at ideelle gasser er teoretiske, kan vi ikke si at det er 100% sant. Det er noen tilfeller hvor gasser fungerer som ideelle gasser. En ideell gass er preget av tre variabler, trykk, volum og temperatur. Følgende ligning definerer ideelle gasser.
PV=nRT=NkT
P=absolutt press
V=volum
n=antall føflekker
N=antall molekyler
R=universell gasskonstant
T=absolutt temperatur
K=Boltzmann-konstant
Selv om det er begrensninger, bestemmer vi oppførselen til gasser ved å bruke ligningen ovenfor.
Hva er ekte gass?
Når en av de to eller begge forutsetningene gitt ovenfor er ugyldige, er disse gassene kjent som ekte gasser. Vi møter faktisk ekte gasser i det naturlige miljøet. En ekte gass varierer fra den ideelle tilstanden ved svært høye trykk. Dette er fordi når et veldig høyt trykk påføres, blir volumet der gassen fylles veldig mindre. Så sammenlignet med rommet kan vi ikke ignorere størrelsen på molekylet. I tillegg kommer ideelle gasser til virkelig tilstand ved svært lave temperaturer. Ved lave temperaturer er kinetisk energi til gassformige molekyler svært lav. Derfor beveger de seg sakte. På grunn av dette vil det være intermolekylær interaksjon mellom gassmolekyler, som vi ikke kan ignorere. For ekte gasser kan vi ikke bruke ovennevnte ideelle gassligning fordi de oppfører seg annerledes. Det er mer kompliserte ligninger for beregninger av ekte gasser.
Hva er forskjellen mellom ideelle og ekte gasser?
• Ideelle gasser har ikke intermolekylære krefter og gassmolekylene anses som punktpartikler. Derimot har ekte gassmolekyler en størrelse og et volum. Videre har de intermolekylære krefter.
• Ideelle gasser finnes ikke i virkeligheten. Men gasser oppfører seg på denne måten ved visse temperaturer og trykk.
• Gasser har en tendens til å oppføre seg som ekte gasser ved høyt trykk og lave temperaturer. Ekte gasser oppfører seg som ideelle gasser ved lave trykk og høye temperaturer.
• Ideelle gasser kan relateres til PV=nRT=NkT-ligningen, mens ekte gasser ikke kan. For å bestemme virkelige gasser er det mye mer kompliserte ligninger.
