Kľúčový rozdiel - univerzálna plynová konštanta vs charakteristická plynová konštanta
Plynná fáza je jednou z troch hlavných fáz, v ktorých môže hmota existovať. Je to najkomprimovateľnejší stav z troch stavov hmoty. Iba 11 prvkov z iných prvkov existuje ako plyny za normálnych podmienok. „Zákon o ideálnom plyne“nám však dáva rovnicu, ktorú je možné použiť na vysvetlenie správania normálneho plynu. Má konštantu proporcionality, ktorá sa nazýva univerzálna plynová konštanta, a keď sa použije na skutočný plyn, použije sa táto konštanta s modifikáciou. Potom sa nazýva charakteristická plynová konštanta. Kľúčový rozdiel medzi univerzálnou plynovou konštantou a konštantou charakteristického plynu je ten, že univerzálna plynová konštanta je použiteľná iba pre ideálne plyny, zatiaľ čo charakteristická plynová konštanta je použiteľná pre skutočné plyny.
OBSAH
1. Prehľad a hlavný rozdiel
2. Čo je univerzálna plynová konštanta
3. čo je charakteristická plynová konštanta
4. Vedľajšie porovnanie - univerzálna plynová konštanta vs. charakteristická plynová konštanta v tabuľkovej forme
5. Zhrnutie
Čo je univerzálna plynová konštanta?
Molekuly plynu sú schopné voľného pohybu v celom priestore, pretože sú to veľmi ľahké molekuly. Sily medzi molekulami plynu sú slabé príťažlivé sily Van Der Waala. Na vysvetlenie správania plynu však vedci odvodili teórie využívajúce hypotetický plyn známy ako ideálny plyn. Odvodili tiež zákon týkajúci sa tohto ideálneho plynu, ktorý sa nazýva zákon o ideálnom plyne.
Najprv by sme mali vedieť, čo znamená ideálny plyn. Je to hypotetický plyn, ktorý by vykazoval nasledujúce vlastnosti, ak by išlo o skutočný plyn. Sú to iba domnienky.
- Ideálny plyn sa skladá z veľkého množstva malých molekúl plynu.
- Objem týchto molekúl plynu je zanedbateľný.
- Medzi molekulami plynu neexistujú žiadne atrakcie.
- Pohyb týchto molekúl plynu sa riadi Newtonovým zákonom pohybu.
- Zrážky molekúl sú úplne elastické.
Pri pohľade na tieto vlastnosti je pochopiteľné, že žiadny zo skutočných plynov nie je ideálny.
Čo je zákon o ideálnom plyne
Zákon ideálneho plynu naznačuje stav ideálneho plynu a je vysvetlený nasledujúcou rovnicou.
PV = nRT
P - Tlak ideálneho plynu
V - Objem ideálneho plynu
n - počet mólov ideálneho plynu (množstvo látky)
T - teplota
Výraz R je tu univerzálna plynová konštanta. Hodnota R sa môže vypočítať tak, že sa vezme do úvahy štandardná teplota a tlak, ktoré sú 0 ° C a tlak 1 atm. To dáva hodnotu pre univerzálnu plynovú konštantu ako 0,082057 L / (K.mol).
Čo je charakteristická plynová konštanta?
Pri uplatňovaní rovnice ideálneho plynu pre normálne plyny je potrebné vyššie uvedenú rovnicu upraviť, pretože žiadny zo skutočných plynov sa nespráva ako ideálny plyn. Namiesto univerzálnej plynovej konštanty sa tu teda používa charakteristická plynová konštanta. Vlastnosti skutočných plynov, ktoré sa líšia od ideálneho plynu, môžu byť uvedené nižšie.
- Skutočné plyny sú zložené z rozlíšiteľných veľkých molekúl v porovnaní s ideálnymi plynmi.
- Tieto molekuly plynu nesú určitý objem.
- Medzi molekulami plynu existujú slabé Van Der Waalovy sily.
- Zrážky nie sú úplne elastické.
Zákon o ideálnom plyne preto nemožno uplatniť priamo na skutočný plyn. Robí sa teda jednoduchá modifikácia; univerzálna plynová konštanta sa pred použitím v rovnici vydelí molárnou hmotnosťou plynu. Môže to byť zobrazené nasledovne.
R špecifické = R / M
R špecifické - Charakteristická plynová konštanta
R - Univerzálna plynová konštanta
M - Molárna hmotnosť plynu
Toto je možné použiť dokonca aj pre zmes plynov. Potom by sa konštanta R mala vydeliť molárnou hmotnosťou zmesi plynov. Táto charakteristická plynová konštanta je tiež známa ako špecifická plynová konštanta, pretože jej hodnota závisí od plynu alebo zmesi plynov.
Obrázok 01: Ideálny plyn vs skutočný plyn
Aký je rozdiel medzi univerzálnou konštantou plynu a charakteristickou konštantou plynu?
Rozdielny článok v strede pred tabuľkou
Univerzálna plynová konštanta vs charakteristická plynová konštanta |
|
| Univerzálna plynová konštanta sa používa iba pre ideálny plyn. | Pre skutočný plyn sa použije charakteristická plynová konštanta. |
| Kalkulácia | |
| Univerzálna plynová konštanta sa počíta pomocou štandardných hodnôt teploty a tlaku (STP). | Charakteristická plynová konštanta sa počíta s hodnotami STP spolu s molárnou hmotnosťou skutočného plynu. |
| Vzťah s plynom | |
| Univerzálna plynová konštanta je nezávislá od prijatého plynu. | Charakteristická plynová konštanta závisí od plynu. |
| Hodnota | |
| Hodnota univerzálnej plynovej konštanty je 0,082057 L / (K.mol). | Hodnota charakteristickej plynovej konštanty bude vždy závisieť od plynu. |
Zhrnutie - Univerzálna plynová konštanta vs charakteristická plynová konštanta
Ideálny plyn je hypotetický plyn, o ktorom sa predpokladá, že má vlastnosti, ktoré sa veľmi líšia od skutočného plynu. Zákon ideálneho plynu je formovaný tak, aby vysvetľoval správanie ideálneho plynu. Avšak pri použití tejto konštanty na skutočných plynoch by sa mala modifikovať použitím inej charakteristickej plynovej konštanty ako univerzálnej plynovej konštanty. Je to tak preto, lebo žiadny zo skutočných plynov sa nespráva ako ideálny plyn. Hlavný rozdiel medzi univerzálnou plynovou konštantou a konštantou charakteristického plynu je v tom, že univerzálna plynová konštanta je použiteľná iba pre ideálne plyny, zatiaľ čo charakteristická plynová konštanta je použiteľná pre skutočné plyny.
Stiahnite si PDF verziu univerzálnej konštanty plynu vs. charakteristickej konštanty plynu
Môžete si stiahnuť verziu tohto článku vo formáte PDF a použiť ho na offline účely podľa citácií. Tu si stiahnite verziu PDF. Rozdiel medzi univerzálnou konštantou plynu a charakteristickou konštantou plynu.
