Kľúčový rozdiel medzi zákonom o ideálnom plyne a zákonom o skutočnom plyne je ten, že zákon o ideálnom plyne popisuje správanie sa teoretického plynu, zatiaľ čo zákon o skutočnom plyne popisuje správanie sa plynov, ktoré sa skutočne vyskytujú vo vesmíre.
Ideálny plyn je teoretický plyn, ktorého náhodne sa pohybujúce častice plynu majú úplne elastické zrážky a žiadne iné interakcie medzi nimi. Podľa tejto definície môžeme pochopiť, že tieto ideálne plyny sa v prírode nemôžu vyskytovať, pretože v podstate existujú interakcie medzi časticami plynu pre akýkoľvek plyn, ktorý poznáme. V skutočnosti sú plyny, ktoré poznáme, skutočné plyny.
Aký je zákon o ideálnom plyne?
Zákon ideálneho plynu je rovnica, ktorá popisuje správanie ideálneho plynu. Ideálne plyny sú hypotetické a tieto plyny sa vyskytujú iba v teóriách. Preto pomocou zákona ideálneho plynu môžeme pochopiť a odhadnúť správanie mnohých reálnych plynov, ktoré poznáme. Má však niekoľko obmedzení. Tento zákon je tiež kombináciou niekoľkých ďalších zákonov:
- Boyleov zákon
- Karlov zákon
- Avogadrov zákon
- Gay-Lussacov zákon
Výpočet
Zákon o ideálnom plyne môžeme dať v zásade takto;
PV=nRT
Kde, P je tlak, V je objem a T je teplota ideálneho plynu. Tu je „n“počet mólov ideálneho plynu a „R“je konštanta – nazývame to konštanta ideálneho plynu. Má univerzálnu hodnotu; hodnota R je rovnaká pre akýkoľvek plyn a je 8,314 J/(K·mol).
Okrem toho môžeme z tohto zákona získať rôzne deriváty; molárna forma, kombinovaná forma atď. Napríklad, keďže „n“je počet mólov, môžeme ho uviesť pomocou molekulovej hmotnosti plynu. Odvodenie je nasledovné.
n=m/M
kde n je počet mólov plynu, m je hmotnosť plynu a M je molekulová hmotnosť plynu. Použitím vyššie uvedenej rovnice
PV=nRT
PV=(m/M)RT
Ak chceme získať hustotu plynu, môžeme použiť vyššie uvedenú rovnicu takto;
P=(m/VM) RT
P=ρRT/M
Navyše, ak chceme získať kombinovaný zákon o plyne zo zákona o ideálnom plyne, môžeme ho odvodiť nasledovne; pre dva plyny „1“a „2“sú tlak, objem a teplota P1, V1, T 1 a P2, V2 a T2 Potom pre dva plyny, môžeme napísať dve rovnice ako;
P1V1=nRT1 ……………..(1)
P2V2=nRT2 ……………..(2)
Vydelením rovnice (1) od rovnice (2) dostaneme
(P1V1)/(P2V 2)=T1/ T2
Túto rovnicu môžeme preusporiadať nasledovne;
P1V1/ T1=P2 V2/ T2
Čo je zákon o skutočnom plyne?
Zákon o skutočnom plyne, nazývaný aj Van der Waalsov zákon, je odvodený od zákona o ideálnom plyne na opis správania sa skutočných plynov. Keďže skutočné plyny sa nemôžu správať ideálne, zákon o skutočnom plyne urobil zmeny v zložkách tlaku a objemu v zákone ideálneho plynu. Takto môžeme získať objem a tlak:
Objem skutočného plynu=(Vm – b)
Tlak skutočného plynu=(P + a{n2/V2})
Potom môžeme získať zákon o skutočnom plyne aplikáciou týchto upravených komponentov na zákon o ideálnom plyne takto:
(P + a{n2/V2})(Vm – b)=nRT
Kde Vm je molárny objem plynu, R je univerzálna plynová konštanta, T je teplota skutočného plynu, P je tlak.
Aký je rozdiel medzi zákonom o ideálnom plyne a zákonom o skutočnom plyne?
Zákon ideálneho plynu je rovnica, ktorá popisuje správanie ideálneho plynu. Zákon o skutočnom plyne je odvodený od zákona o ideálnom plyne, aby vyhovoval správaniu skutočných plynov. Kľúčový rozdiel medzi zákonom o ideálnom plyne a zákonom o skutočnom plyne je teda v tom, že zákon o ideálnom plyne opisuje správanie teoretického plynu, zatiaľ čo zákon o skutočnom plyne popisuje správanie sa plynov, ktoré sa skutočne vyskytujú vo vesmíre.
Okrem toho môžeme odvodiť zákon o ideálnom plyne z rovnice PV=nRT a zákon o skutočnom plyne z rovnice (P + a{n2/V 2})(Vm – b)=nRT.
Zhrnutie – Zákon ideálneho plynu verzus zákon o skutočnom plyne
V skratke, ideálny plyn je hypotetická látka, ktorá má úplne elastické zrážky medzi časticami plynu, čo je vlastnosť, ktorú väčšina skutočných plynov, ktoré poznáme, nevykazuje. Kľúčový rozdiel medzi zákonom o ideálnom plyne a zákonom o skutočnom plyne je v tom, že zákon o ideálnom plyne opisuje správanie teoretického plynu, zatiaľ čo zákon o skutočnom plyne popisuje správanie sa plynov, ktoré sa skutočne vyskytujú vo vesmíre.
