Rozdíl mezi ideálním plynem a skutečným plynem

Ideální plyn vs skutečný plyn
 

Plyn je jedním ze států, ve kterých hmota existuje. Má protichůdné vlastnosti z pevných látek a kapalin. Plyny nemají příkaz a zabírají jakýkoli daný prostor. Jejich chování je značně ovlivněno proměnnými, jako je teplota, tlak atd.

Co je ideální plyn?

Ideální plyn je teoretický koncept, který používáme pro naše studijní účely. Aby byl plyn ideální, měly by mít následující vlastnosti. Pokud jeden z nich chybí, pak se plyn nepovažuje za ideální plyn.

• Mezimolekulární síly mezi molekulami plynu jsou zanedbatelné.

• Molekuly plynu jsou považovány za bodové částice. Proto, ve srovnání s prostorem, kde molekuly plynu zabírají, jsou objemy molekul zanedbatelné.

Normálně plynné molekuly vyplňují jakýkoli daný prostor. Když je tedy velký prostor obsazen vzduchem, je samotná molekula plynu ve srovnání s prostorem velmi malá. Předpokládáme tedy, že molekuly plynu jako bodové částice jsou do jisté míry správné. Existují však některé molekuly plynu se značným objemem. Ignorování svazku v těchto případech způsobí chyby. Podle prvního předpokladu musíme vzít v úvahu, že mezi plynnými molekulami neexistuje žádná intermolekulární interakce. Ve skutečnosti však mezi nimi existují alespoň slabé interakce. Ale plynné molekuly se pohybují rychle a náhodně. Proto nemají dostatek času na intermolekulární interakce s jinými molekulami. Proto, když se podíváme v tomto úhlu, je poněkud platné přijmout i první předpoklad. Přestože říkáme, že ideální plyny jsou teoretické, nemůžeme říci, že je to 100% pravda. Existují případy, kdy plyny fungují jako ideální plyny. Ideální plyn se vyznačuje třemi proměnnými, tlakem, objemem a teplotou. Následující rovnice definuje ideální plyny.

PV = nRT = NkT

P = absolutní tlak

V = objem

n = počet molů

N = počet molekul

R = univerzální plynová konstanta

T = absolutní teplota

K = Boltzmannova konstanta

Ačkoli existují určitá omezení, určujeme chování plynů pomocí výše uvedené rovnice.

Co je skutečný plyn?

Pokud je jeden z výše uvedených dvou nebo obou předpokladů neplatný, jsou tyto plyny známé jako skutečné plyny. Ve skutečnosti se setkáváme se skutečnými plyny v přírodním prostředí. Skutečný plyn se liší od ideálního stavu při velmi vysokých tlacích. Je tomu tak proto, že při použití velmi vysokého tlaku se objem, ve kterém je plyn plněn, velmi zmenší. Pak ve srovnání s prostorem nemůžeme ignorovat velikost molekuly. Ideální plyny navíc přicházejí do reálného stavu při velmi nízkých teplotách. Při nízkých teplotách je kinetická energie plynných molekul velmi nízká. Proto se pohybují pomalu. Z tohoto důvodu dojde k molekulárním interakcím mezi molekulami plynu, které nemůžeme ignorovat. Pro skutečné plyny nemůžeme použít výše uvedenou rovnici ideálního plynu, protože se chovají odlišně. Pro výpočet reálných plynů existují složitější rovnice.

Jaký je rozdíl mezi ideálními a skutečnými plyny? • Ideální plyny nemají intermolekulární síly a molekuly plynu jsou považovány za bodové částice. Naproti tomu molekuly skutečného plynu mají velikost a objem. Dále mají mezimolekulární síly. • Ideální plyny nelze ve skutečnosti nalézt. Plyny se však chovají tímto způsobem při určitých teplotách a tlacích. • Plyny se chovají jako skutečné plyny při vysokých tlacích a nízkých teplotách. Skutečné plyny se chovají jako ideální plyny při nízkých tlacích a vysokých teplotách. • Ideální plyny mohou souviset s rovnicí PV = nRT = NkT, zatímco skutečné plyny nemohou. Pro stanovení reálných plynů existují mnohem složitější rovnice.