Ο αέρας που μας περιβάλλει, τα ζώα που βρίσκονται γύρω μας, ακόμα και το ίδιο μας το σώμα αποτελείται από μόρια και διάφορα αέρια. Αυτά τα αέρια αποτελούν ουσιαστικό μέρος της ζωής μας. Αναπνέουμε και εκπέμπουμε αέρια κάθε δευτερόλεπτο.
Υπάρχουν όμως διαφορετικά είδη αερίων. Μερικοί είναι ακόμη και υποθετικοί. Η διαφορά μεταξύ Ideal gas και Real gas μας βοηθά να κατανοήσουμε καλύτερα τα αέρια.
Βασικές τακτικές
- Ένα ιδανικό αέριο είναι ένα θεωρητικό αέριο που ακολουθεί τέλεια τους νόμους των αερίων, ενώ ένα πραγματικό αέριο αποκλίνει από αυτούς τους νόμους λόγω διαμοριακών δυνάμεων.
- Τα ιδανικά αέρια δεν έχουν όγκο ή διαμοριακές δυνάμεις, ενώ τα πραγματικά αέρια έχουν όγκο και διαμοριακές δυνάμεις.
- Τα ιδανικά αέρια δεν μπορούν ποτέ να υγροποιηθούν, ενώ τα πραγματικά αέρια μπορούν να υγροποιηθούν σε χαμηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις.
Ideal Gas vs Real Gas
Ιδανικό αέριο είναι ένα θεωρητικό αέριο που δεν υπόκειται σε διασωματιδιακές αλληλεπιδράσεις. Η ιδέα του ιδανικού αερίου είναι χρήσιμη και υπακούει στον νόμο του ιδανικού αερίου. Ένα πραγματικό αέριο είναι ένα αέριο που συμπεριφέρεται σύμφωνα με τους νόμους των αερίων, οι οποίοι περιγράφουν πώς η πίεση, η θερμοκρασία και ο όγκος ενός αερίου σχετίζονται μεταξύ τους.
Το Ideal Gas είναι ένα θεωρητικό αέριο, που σημαίνει ότι δεν υπάρχει στην πραγματικότητα. Υπακούει τους νόμους των αερίων σε όλες τις συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας. Ένα ιδανικό αέριο έχει πολλαπλά λεπτά σωματίδια που κινούνται τυχαία προς όλες τις κατευθύνσεις καθώς δεν υπόκεινται σε διασωματιδιακή αλληλεπίδραση.
Από την άλλη πλευρά, το πραγματικό αέριο είναι παρόν στο περιβάλλον γύρω μας. Τα πραγματικά αέρια υπακούουν στους νόμους των αερίων μόνο σε συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας και χαμηλής πίεσης. Τα μόρια αυτών των αερίων αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, γι' αυτό και δεν συμπεριφέρονται σαν ιδανικό αέριο.
Συγκριτικός πίνακας
| Παράμετροι σύγκρισης | Ιδανικό αέριο | Πραγματικό αέριο |
|---|---|---|
| Ορισμός | Ένα ιδανικό αέριο ακολουθεί όλους τους νόμους του αερίου κάτω από όλες τις συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας. | Τα πραγματικά αέρια ακολουθούν τους νόμους των αερίων μόνο υπό συνθήκες όπου η πίεση είναι χαμηλή και η θερμοκρασία υψηλή. |
| Κίνηση Μορίων | Τα μόρια σε ένα ιδανικό αέριο είναι ελεύθερα να κινούνται και δεν συμμετέχουν στην αλληλεπίδραση μεταξύ των σωματιδίων. | Τα μόρια ενός πραγματικού αερίου συγκρούονται μεταξύ τους και υπόκεινται σε διασωματιδιακή αλληλεπίδραση. |
| Όγκος κατειλημμένος | Ο όγκος που καταλαμβάνει ένα ιδανικό αέριο είναι αμελητέος σε σύγκριση με τον συνολικό όγκο. | Ο όγκος που καταλαμβάνει ένα πραγματικό αέριο είναι σημαντικός σε σύγκριση με τον συνολικό όγκο. |
| Πίεση | Ένα ιδανικό αέριο έχει υψηλή πίεση. | Η πραγματική πίεση σε ένα πραγματικό αέριο είναι χαμηλότερη από την πίεση ενός ιδανικού αερίου. |
| Παρούσες δυνάμεις | Δεν υπάρχουν διαμοριακές δυνάμεις έλξης σε ένα ιδανικό αέριο. | Οι δυνάμεις που υπάρχουν σε ένα πραγματικό αέριο είναι είτε ελκυστικές είτε απωστικές. |
| Τύπος | Ένα ιδανικό αέριο ακολουθεί τον τύπο. PV=nRT | Τα πραγματικά αέρια υπακούουν στον τύπο, (P+(an2/V2))(V-nb)=nRT. |
Τι είναι το Ideal Gas;
Αποτελούμενο από πολλαπλά σωματίδια που κινούνται τυχαία προς όλες τις κατευθύνσεις, το Ιδανικό αέριο είναι αυτό που δεν υπόκειται σε διασωματιδιακή αλληλεπίδραση.
Υπακούει στους νόμους των αερίων, καθώς και στην εξίσωση της κατάστασης. Σε ένα ιδανικό αέριο, οι συγκρούσεις μεταξύ των μορίων είναι απόλυτα ελαστικές, που σημαίνει ότι δεν υπάρχει απώλεια κινητικής ενέργεια όταν συμβεί σύγκρουση.
Ένα ιδανικό αέριο δεν έχει διαμοριακές δυνάμεις έλξης. Είναι ένα υποθετικό αέριο, δηλαδή δεν υπάρχει στο περιβάλλον. Το μοντέλο ενός νόμου ιδανικών αερίων έχει διερευνηθεί στη Νευτώνεια Δυναμική και την Κβαντομηχανική.
Μπορεί να γίνει θεωρητικά κατανοητό ότι ένα ιδανικό αέριο προκύπτει από την κινητική πίεση των μορίων αερίου. Τα μόρια συγκρούονται με τα τοιχώματα ενός δοχείου ακολουθώντας τους νόμους του Νεύτωνα.
Γίνεται επίσης κατανοητό ότι όταν η πίεση ενός ιδανικού αερίου μειωθεί σε μια διαδικασία στραγγαλισμού, δεν θα παρατηρηθεί αλλαγή στη θερμοκρασία του.
Ένα ιδανικό αέριο δεν συμπυκνώνεται καθώς έχει αμελητέο όγκο. Λείπει επίσης ένα τριπλό σημείο, το οποίο είναι ένα σημείο στο οποίο η θερμοκρασία και η πίεση στερεών, υγρών και αέριων φάσεων ενός καθαρή ουσία μπορεί να συνυπάρχει σε ισορροπία. Ένα ιδανικό αέριο υπακούει στον τύπο PV=nRT.
Τι είναι το Real Gas;
Πραγματικά αέρια είναι εκείνα τα αέρια που ακολουθούν τους νόμους των αερίων υπό ορισμένες συνθήκες. Δεν είναι ιδανικά αέρια. Για να υπάρχουν πραγματικά αέρια, η πίεση πρέπει να είναι χαμηλή και η θερμοκρασία να είναι υψηλή.
Τα αέρια σωματίδια των πραγματικών αερίων κινούνται και αλληλεπιδρούν μεταξύ τους. Αυτές οι συγκρούσεις είναι ανελαστικές, πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχει κάποια απώλεια κινητικής ενέργειας.
Τα μόρια των πραγματικών αερίων καταλαμβάνουν όγκο. Οι διαμοριακές δυνάμεις σε ένα πραγματικό αέριο θα μπορούσαν να είναι είτε ελκυστικές είτε απωστικές. Ένα πραγματικό αέριο δεν είναι υποθετικό, πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχει στην ατμόσφαιρα.
Υπάρχουν πολλά μοντέλα για την εξήγηση της εξίσωσης κατάστασης ενός πραγματικού αερίου, αλλά το πιο χρησιμοποιούμενο είναι το μοντέλο του Van Der Waal.
Ο όγκος ενός πραγματικού αερίου παραμένει πολύ υψηλός σε υψηλή πίεση σε σύγκριση με ένα ιδανικό αέριο. Επίσης, όταν η πίεση ενός πραγματικού αερίου μειώνεται σε μια διαδικασία στραγγαλισμού, η θερμοκρασία είναι πιθανό είτε να αυξηθεί είτε να μειωθεί ανάλογα με το αν το Joule-Thompson είναι θετικό ή αρνητικό.
Σε αντίθεση με το Ideal gas, ένα πραγματικό αέριο θα συμπυκνωθεί όταν ψύχεται στο σημείο βρασμού του. Συνήθη παραδείγματα πραγματικών αερίων περιλαμβάνουν Οξυγόνο, Άζωτο, Υδρογόνο, Διοξείδιο του Άνθρακα, κ.λπ. Ο τύπος που ακολουθεί ένα πραγματικό αέριο είναι (P+(an2/V2))(V-nb)=nRT.
Κύριες διαφορές μεταξύ του ιδανικού αερίου και του πραγματικού αερίου
- Ένα ιδανικό αέριο είναι ένα υποθετικό αέριο, ενώ το πραγματικό αέριο υπάρχει μέσα φύση γύρω μας.
- Το ιδανικό αέριο υπακούει στους νόμους του αερίου. Από την άλλη πλευρά, τα πραγματικά αέρια υπακούουν στους νόμους των αερίων σε συνθήκες χαμηλής πίεσης και υψηλής θερμοκρασίας.
- Το ιδανικό αέριο δεν υφίσταται συμπύκνωση, ενώ τα πραγματικά αέρια υφίστανται συμπύκνωση όταν ψύχονται μέχρι το σημείο βρασμού τους.
- Ένα ιδανικό αέριο έχει αμελητέο όγκο σε σύγκριση με τον συνολικό όγκο, ενώ ένα πραγματικό αέριο έχει σημαντικά μεγαλύτερο όγκο από το ιδανικό αέριο.
- Το ιδανικό αέριο δεν υπάρχει, ενώ παραδείγματα πραγματικού αερίου περιλαμβάνουν το οξυγόνο, το υδρογόνο, το διοξείδιο του άνθρακα κ.λπ.
- Δεν υπάρχουν διαμοριακές δυνάμεις σε ένα ιδανικό αέριο. Αντίθετα, οι διαμοριακές δυνάμεις σε ένα πραγματικό αέριο θα μπορούσαν να είναι είτε απωστικές είτε ελκυστικές.
- https://asmedigitalcollection.asme.org/GT/proceedings-abstract/GT1969/V001T01A071/231855
- https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.73.922
Τελευταία ενημέρωση: 12 Ιουλίου, 2023
Έχω καταβάλει τόση προσπάθεια γράφοντας αυτήν την ανάρτηση ιστολογίου για να σας προσφέρω αξία. Θα είναι πολύ χρήσιμο για μένα, αν σκέφτεστε να το μοιραστείτε στα μέσα κοινωνικής δικτύωσης ή με τους φίλους/την οικογένειά σας. Η ΚΟΙΝΟΠΟΙΗΣΗ ΕΙΝΑΙ ♥️
Ο Piyush Yadav έχει περάσει τα τελευταία 25 χρόνια δουλεύοντας ως φυσικός στην τοπική κοινότητα. Είναι ένας φυσικός που θέλει να κάνει την επιστήμη πιο προσιτή στους αναγνώστες μας. Είναι κάτοχος πτυχίου Φυσικών Επιστημών και Μεταπτυχιακού Διπλώματος στην Επιστήμη του Περιβάλλοντος. Μπορείτε να διαβάσετε περισσότερα για αυτόν στο δικό του βιο σελίδα.
Βρήκα την εξήγηση σχετικά με την υποθετική φύση των ιδανικών αερίων και την πραγματική ύπαρξη πραγματικών αερίων να είναι ιδιαίτερα ενδιαφέρουσα και καλά παρουσιασμένη.
Οπωσδήποτε, η διαφοροποίηση μεταξύ των θεωρητικών ιδανικών αερίων και των πραγματικών πραγματικών αερίων διευκρινίζεται διεξοδικά σε αυτό το άρθρο.
Αυτό το άρθρο χρησιμεύει ως μια εξαιρετική εκπαιδευτική πηγή, παρέχοντας μια ολοκληρωμένη επισκόπηση των ιδανικών αερίων και των πραγματικών αερίων. Είναι πολύ ωφέλιμο για ακαδημαϊκούς σκοπούς.
Οπωσδήποτε, η λεπτομερής εξήγηση του άρθρου είναι εξαιρετικά συμφέρουσα για φοιτητές και επαγγελματίες που αναζητούν να κατανοήσουν τα ιδανικά και τα πραγματικά αέρια.
Συμφωνώ, το περιεχόμενο του άρθρου είναι ιδιαίτερα ωφέλιμο για τη διευκόλυνση της ενδελεχούς κατανόησης των ιδανικών αερίων και των πραγματικών αερίων.
Ο πίνακας σύγκρισης που παρέχεται εδώ είναι εξαιρετικά χρήσιμος για την παρουσίαση των διαφορών μεταξύ ιδανικών αερίων και πραγματικών αερίων με σαφή και συνοπτικό τρόπο
Ναι, ο πίνακας σύγκρισης συνοψίζει τα κύρια σημεία και τονίζει τις διακρίσεις μεταξύ των δύο τύπων αερίων.
Συμφωνώ, ο συγκριτικός πίνακας βελτιώνει πραγματικά την κατανόηση των ιδανικών αερίων και των πραγματικών αερίων.
Η εξήγηση του άρθρου για τις δυνάμεις που υπάρχουν στα ιδανικά αέρια και τα πραγματικά αέρια προσφέρει πολύτιμες πληροφορίες για τις συμπεριφορές και τις αλληλεπιδράσεις τους.
Συμφωνώ, η αποσαφήνιση των δυνάμεων σε ιδανικά και πραγματικά αέρια παρουσιάζεται σχολαστικά σε αυτό το άρθρο.
Οπωσδήποτε, η συζήτηση για τις διαμοριακές δυνάμεις είναι κρίσιμη για τη διάκριση μεταξύ ιδανικών και πραγματικών αερίων.
Αυτό το άρθρο παρέχει μια εις βάθος ανάλυση των ιδανικών αερίων και των πραγματικών αερίων, ρίχνοντας φως στα καθοριστικά χαρακτηριστικά τους.
Η λεπτομερής σύγκριση μεταξύ ιδανικών αερίων και πραγματικών αερίων σε αυτό το άρθρο είναι πολύ κατατοπιστική και βελτιώνει την κατανόησή μας για αυτές τις έννοιες.
Πράγματι, το άρθρο διευκρινίζει αποτελεσματικά τις βασικές διαφορές μεταξύ ιδανικών και πραγματικών αερίων μέσω μιας ολοκληρωμένης σύγκρισης.
Η ενότητα για τη διακριτή κίνηση των μορίων σε ιδανικά και πραγματικά αέρια είναι εξαιρετικά διευκρινιστική. Βοηθά στην κατανόηση των αντιθετικών συμπεριφορών τους.
Ναι, η κατανόηση της κίνησης των μορίων είναι ζωτικής σημασίας για τη διάκριση των διαφορών μεταξύ των ιδανικών αερίων και των πραγματικών αερίων.
Αυτό το άρθρο είναι πολύ κατατοπιστικό σχετικά με τις διαφορές μεταξύ των ιδανικών αερίων και των πραγματικών αερίων. Εκτιμώ ιδιαίτερα την ενότητα των βασικών φαγητών σε πακέτο.
Η λεπτομερής εξήγηση των ιδανικών αερίων και των πραγματικών αερίων, καθώς και τα χαρακτηριστικά τους, καθιστά αυτό το άρθρο μια εξαιρετική εκπαιδευτική πηγή.
Πράγματι, το άρθρο παρέχει μια ολοκληρωμένη κατανόηση των θεμελιωδών διαφορών μεταξύ των ιδανικών αερίων και των πραγματικών αερίων.
Η περιγραφή των ιδανικών αερίων και των πραγματικών αερίων σε αυτό το άρθρο είναι πραγματικά διαφωτιστική. Προσφέρει μια βαθιά εικόνα για τις ιδιότητες και τις συμπεριφορές τους.