Kľúčový rozdiel - zákon ideálneho plynu oproti Van der Waalsovej rovnici
Zákon o ideálnom plyne je základným zákonom, zatiaľ čo Van der Waalsova rovnica je upravenou verziou zákona o ideálnom plyne. Kľúčový rozdiel medzi zákonom ideálneho plynu a Van der Waalsovou rovnicou je v tom, že rovnica zákona o ideálnom plyne sa používa pre ideálne plyny, zatiaľ čo Van der Waalovu rovnicu je možné použiť ako pre ideálne plyny, tak pre skutočné plyny.
Plyny sú zlúčeniny, ktoré existujú v plynnej fáze hmoty. Na pochopenie správania a vlastností plynu sa používajú zákony o plyne. Tieto zákony o plyne sa používajú na opis vlastností ideálnych plynov. Ideálny plyn je hypotetická plynná zlúčenina, ktorá má jedinečné vlastnosti, tj. Medzi molekulami ideálneho plynu neexistujú žiadne príťažlivé sily. Skutočné plyny sa však veľmi líšia od ideálnych plynov. Ale niektoré skutočné plyny sa správajú ako ideálne plyny, ak sú zaistené správne podmienky (vysoké teploty a nízke tlaky). Preto sú zákony o plynoch upravené pred ich použitím so skutočnými plynmi.
OBSAH
1. Prehľad a hlavný rozdiel
2. Čo je zákon o ideálnom plyne
3. Čo je to Van der Waalsova rovnica
4. Porovnanie vedľa seba - zákon o ideálnom plyne vs. Van der Waalsova rovnica v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie
Čo je rovnica ideálneho zákona o plyne?
Rovnica ideálneho zákona o plyne je základným zákonom v chémii. Zákon ideálneho plynu naznačuje, že súčin tlaku a objemu ideálneho plynu je priamo úmerný súčinu teploty a počtu plynných častíc ideálneho plynu. Rovnicu ideálneho plynu možno uviesť nižšie.
PV = NkT
Kde P je tlak, V je objem, N je počet častíc plynu a T je teplota ideálneho plynu. „K“je konštanta proporcionality známa ako Boltzmannova konštanta (hodnota tejto konštanty je 1,38 x 10-23 J / K). Najbežnejšia forma tejto rovnice je však nasledovná.
PV = nRT
Kde P je tlak, V je objem, n je počet mólov plynu a T je teplota plynu. R je známa ako univerzálna plynová konštanta (8,144 Jmol -1 K -1). Túto rovnicu je možné získať nasledujúcim spôsobom.
Boltzmannova konštanta (k) = R / N
Aplikáciou tohto vzťahu na základnú rovnicu, PV = N x (R / N) x T
PV = RT
Pre „n“počet mólov, PV = nRT
Čo je Van der Waalsova rovnica?
Van der Waalova rovnica je upravená verzia zákona o ideálnom plyne. Túto rovnicu možno použiť pre ideálne plyny aj pre skutočné plyny. Zákon ideálneho plynu nemožno použiť pre skutočné plyny, pretože objem molekúl plynu je v porovnaní s objemom skutočného plynu značný a medzi molekulami skutočného plynu pôsobia príťažlivé sily (molekuly ideálneho plynu majú zanedbateľný objem v porovnaní s celkovým objemom a medzi molekulami plynu neexistujú žiadne príťažlivé sily). Van der Waalova rovnica môže byť uvedená nižšie.
(P + a {n / V} 2) ({V / n} - b) = nRT
Tu je „a“konštanta, ktorá závisí od typu plynu, a b je tiež konštanta, ktorá udáva objem na mol plynu (obsadený molekulami plynu). Zvyknú sa používať ako korekcia rovnice ideálneho zákona.
Obrázok 01: Skutočné plyny sa správajú inak ako ideálne plyny
Korekcia hlasitosti
Objem molekuly skutočného plynu nie je zanedbateľný (na rozdiel od ideálnych plynov). Preto sa robí objemová korekcia. (Vb) je korekcia hlasitosti. To dáva skutočný objem, ktorý je k dispozícii pre pohyb molekuly plynu (skutočný objem = celkový objem - efektívny objem).
Korekcia tlaku
Tlak plynu je tlak vyvíjaný molekulou plynu na stenu nádoby. Pretože medzi molekulami skutočného plynu pôsobia príťažlivé sily, tlak sa líši od tlaku ideálneho správania. Potom by sa mala vykonať korekcia tlaku. (P + a {n / V} 2) je korekcia tlaku. (Ideálny tlak = pozorovaný tlak + korekcia tlaku).
Aký je rozdiel medzi zákonom o ideálnom plyne a Van der Waalsovou rovnicou?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Rovnica ideálneho plynu vs Van der Waalsova rovnica |
|
| Rovnica ideálneho zákona o plyne je základným zákonom v chémii. | Van der Waalova rovnica je upravená verzia zákona o ideálnom plyne. |
| Rovnica | |
| Ideálna rovnica zákona o plyne je PV = NkT | Van der Waalova rovnica je (P + a {n / V} 2) ({V / n} - b) = nRT |
| Príroda | |
| Rovnica ideálneho zákona o plyne nie je upravenou verziou. | Van der Waalova rovnica je upravená verzia s niektorými úpravami tlaku a objemu skutočného plynu. |
| Komponenty | |
| Rovnica ideálneho plynu je uvedená pre ideálne plyny. | Van der Waalovu rovnicu možno použiť pre ideálne plyny aj pre skutočné plyny. |
Zhrnutie - Zákon ideálneho plynu vs. Van der Waalsova rovnica
Plynný stav je jednou z troch hlavných fáz hmoty. Správanie a vlastnosti plynu možno určiť alebo predpovedať pomocou zákonov o plyne. Zákon o ideálnom plyne je základný zákon, ktorý je možné použiť pre ideálne plyny. Ale keď uvažujeme o skutočných plynoch, mala by sa upraviť rovnica ideálneho zákona o plyne. Rozdiel medzi zákonom ideálneho plynu a Van der Waalsovou rovnicou je ten, že rovnica zákona o ideálnom plyne je uvedená pre ideálne plyny, zatiaľ čo Van der Waalovu rovnicu je možné použiť ako pre ideálne plyny, tak pre skutočné plyny.
