Ключова разлика – Законът за идеалния газ срещу уравнението на Ван дер Ваалс
Законът за идеалния газ е основен закон, докато уравнението на Ван дер Ваалс е модифицираната версия на закона за идеалния газ. Ключовата разлика между закона за идеалния газ и уравнението на ван дер Ваалс е, че уравнението на закона за идеалния газ се използва за идеални газове, докато уравнението на Ван дер Ваал може да се използва както за идеални газове, така и за реални газове.
Газовете са съединения, които съществуват в газообразната фаза на материята. За да се разберат поведението и свойствата на даден газ, се използват газовите закони. Тези газови закони се използват за описание на свойствата на идеалните газове. Идеалният газ е хипотетично газообразно съединение, което има уникални характеристики, т.е. няма сили на привличане между молекулите на идеалния газ. Реалните газове обаче са много различни от идеалните газове. Но някои реални газове се държат като идеални газове, когато са осигурени подходящи условия (високи температури и ниско налягане). Следователно, газовите закони се променят, преди да се използват с реални газове.
Какво представлява уравнението на закона за идеалния газ?
Уравнението на закона за идеалния газ е основен закон в химията. Законът за идеалния газ показва, че произведението на налягането и обема на идеален газ е право пропорционално на произведението на температурата и броя на газовите частици на идеалния газ. Уравнението на закона за идеалния газ може да бъде дадено по-долу.
PV=NkT
Където P е налягането, V е обемът, N е броят на газовите частици и T е температурата на идеалния газ. „k“е константа на пропорционалност, известна като константата на Болцман (стойността на тази константа е 1.38 x 10-23 J/K). Най-често срещаната форма на това уравнение обаче е следната.
PV=nRT
Където P е налягането, V е обемът, n е броят молове на газа и T е температурата на газа. R е известна като универсална газова константа (8,314 Jmol-1K-1). Това уравнение може да се получи, както следва.
Константа на Болцман (k)=R/N
Прилагайки тази връзка към основното уравнение, PV=N x (R/N) x T
PV=RT
За „n“брой молове, PV=nRT
Какво представлява уравнението на Ван дер Ваалс?
Уравнението на Ван дер Ваал е модифицираната версия на закона за идеалния газ. Това уравнение може да се използва за идеални газове, както и за реални газове. Законът за идеалния газ не може да се използва за реални газове, тъй като обемът на газовите молекули е значителен в сравнение с обема на реалния газ и има сили на привличане между реалните газови молекули (идеалните газови молекули имат незначителен обем в сравнение с общия обем, и няма сили на привличане между газовите молекули). Уравнението на Ван дер Ваал може да бъде дадено по-долу.
(P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT
Тук „a“е константа, която зависи от вида газ, а b също е константа, която дава обема на мол газ (зает от молекулите газ). Те се използват като корекции на уравнението на идеалния закон.
Фигура 01: Реалните газове се държат различно от това на идеалните газове
Корекция на звука
Обемът на реална газова молекула не е за пренебрегване (за разлика от идеалните газове). Поради това се прави корекция на обема. (V-b) е корекцията на обема. Това дава действителния обем, който е наличен за движение на газовата молекула (действителен обем=общ обем – ефективен обем).
Корекция на налягането
Налягането на газ е налягането, упражнявано от газовата молекула върху стената на контейнера. Тъй като има сили на привличане между молекулите на реалния газ, налягането е различно от това на идеалното поведение. След това трябва да се направи корекция на налягането. (P + a{n/V}2) е корекцията на налягането. (Идеално налягане=наблюдавано налягане + корекция на налягането).
Каква е разликата между закона за идеалния газ и уравнението на Ван дер Ваалс?
Закон за идеален газ срещу уравнение на Ван дер Ваалс |
|
| Уравнението на закона за идеалния газ е основен закон в химията. | Уравнението на Ван дер Ваал е модифицираната версия на закона за идеалния газ. |
| Уравнение | |
| Уравнението на закона за идеалния газ е PV=NkT | Уравнението на Ван дер Ваал е (P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=nRT |
| Природа | |
| Уравнението на закона за идеалния газ не е модифицирана версия. | Уравнението на Ван дер Ваал е модифицирана версия с някои корекции за налягането и обема на реален газ. |
| Компоненти | |
| За идеалните газове е дадено уравнение на закона за идеалния газ. | Уравнението на Ван дер Ваал може да се използва както за идеални, така и за реални газове. |
Обобщение – Законът за идеалния газ срещу уравнението на Ван дер Ваалс
Газообразното състояние е една от трите основни фази на материята. Поведението и свойствата на даден газ могат да бъдат определени или предвидени с помощта на газовите закони. Законът за идеалния газ е основен закон, който може да се използва за идеални газове. Но когато се разглеждат реални газове, уравнението на закона за идеалния газ трябва да бъде модифицирано. Разликата между закона за идеалния газ и уравнението на ван дер Ваалс е, че уравнението на закона за идеалния газ е дадено за идеални газове, докато уравнението на Ван дер Ваал може да се използва както за идеални газове, така и за реални газове.
