Không khí bao quanh chúng ta, các loài động vật xung quanh chúng ta và thậm chí cả cơ thể của chính chúng ta được tạo thành từ các phân tử và các loại khí khác nhau. Những loại khí này là một phần thiết yếu trong cuộc sống của chúng ta. Chúng ta hít thở và thải ra khí mỗi giây.
Nhưng có những loại khí riêng biệt. Một số thậm chí còn là giả thuyết. Sự khác biệt giữa Khí lý tưởng và Khí thực giúp chúng ta hiểu rõ hơn về các loại khí.
Các nội dung chính
- Một loại khí lý tưởng là một loại khí lý thuyết tuân theo các định luật khí một cách hoàn hảo, trong khi một loại khí thực sự đi chệch khỏi các định luật này do các lực liên phân tử.
- Khí lý tưởng không có thể tích hoặc lực liên phân tử, trong khi khí thực có thể tích và lực liên phân tử.
- Khí lý tưởng không bao giờ hóa lỏng được, trong khi khí thực có thể hóa lỏng ở nhiệt độ thấp và áp suất cao.
Khí lý tưởng vs Khí thực
Một loại khí lý tưởng là một loại khí lý thuyết không chịu tương tác giữa các hạt. Khái niệm khí lý tưởng là hữu ích và tuân theo định luật khí lý tưởng. Khí thực là khí hoạt động theo các định luật về khí, mô tả áp suất, nhiệt độ và thể tích của khí có liên quan với nhau như thế nào.
Khí lý tưởng là một loại khí lý thuyết, có nghĩa là nó không tồn tại trong thực tế. Nó tuân theo các định luật khí ở mọi điều kiện áp suất và nhiệt độ. Một loại khí lý tưởng có nhiều hạt nhỏ di chuyển ngẫu nhiên theo mọi hướng vì chúng không chịu tương tác giữa các hạt.
Mặt khác, Thực khí có trong môi trường quanh ta. Khí thực chỉ tuân theo định luật khí ở điều kiện nhiệt độ cao và áp suất thấp. Các phân tử của các loại khí này tương tác với nhau, đó là lý do tại sao chúng không hoạt động như một loại khí lý tưởng.
Bảng so sánh
| Các thông số so sánh | Khí lý tưởng | Khí thực |
|---|---|---|
| Định nghĩa | Một loại khí lý tưởng tuân theo tất cả các định luật khí trong mọi điều kiện về áp suất và nhiệt độ. | Khí thực chỉ tuân theo định luật khí trong điều kiện áp suất thấp và nhiệt độ cao. |
| Chuyển động của các phân tử | Các phân tử trong khí lý tưởng chuyển động tự do và không tham gia tương tác giữa các hạt. | Các phân tử của khí thực va chạm với nhau và chịu sự tương tác giữa các hạt. |
| Khối lượng chiếm dụng | Thể tích chiếm chỗ của khí lý tưởng không đáng kể so với thể tích toàn phần. | Thể tích chiếm bởi một khí thực là đáng kể khi so sánh với tổng thể tích. |
| Sức ép | Khí lý tưởng có áp suất cao. | Áp suất thực tế trong khí thực thấp hơn áp suất của khí lý tưởng. |
| Lực lượng có mặt | Không có lực hấp dẫn liên phân tử có trong một loại khí lý tưởng. | Các lực hiện diện trong khí thực là lực hút hoặc lực đẩy. |
| Công thức | Một loại khí lý tưởng tuân theo công thức; PV=nRT | Khí thực tuân theo công thức, (P+(an2/V2))(V-nb)=nRT. |
Khí lý tưởng là gì?
Bao gồm nhiều hạt chuyển động ngẫu nhiên theo mọi hướng, khí lý tưởng là loại không chịu tương tác giữa các hạt.
Nó tuân theo các định luật khí cũng như phương trình trạng thái. Trong khí lý tưởng, va chạm giữa các phân tử hoàn toàn đàn hồi, nghĩa là không bị mất động năng khi xảy ra va chạm.
Một loại khí lý tưởng không có bất kỳ lực hấp dẫn liên phân tử nào. Nó là một loại khí giả định, có nghĩa là nó không tồn tại trong môi trường. Mô hình của một định luật khí lý tưởng đã được khám phá trong Động lực học Newton và cơ học lượng tử.
Về mặt lý thuyết có thể hiểu rằng một loại khí lý tưởng phát sinh từ áp suất động học của các phân tử khí. Các phân tử va chạm với thành bình chứa tuân theo các định luật Newton.
Điều này cũng được hiểu rằng khi áp suất của một loại khí lý tưởng giảm trong một quá trình tiết lưu, nhiệt độ của nó sẽ không thay đổi.
Khí lý tưởng không ngưng tụ vì nó có thể tích không đáng kể. Nó cũng thiếu điểm ba, là điểm tại đó nhiệt độ và áp suất của các pha rắn, lỏng và khí của một chất tinh khiết có thể cùng tồn tại ở trạng thái cân bằng. Khí lý tưởng tuân theo công thức PV=nRT.
Thực Khí là gì?
Khí thực là những khí tuân theo các định luật khí trong những điều kiện nhất định. Chúng không phải là khí lý tưởng. Để khí thực tồn tại, áp suất phải thấp và nhiệt độ phải cao.
Các phân tử khí của khí thực chuyển động và tương tác với nhau. Những va chạm này không đàn hồi, có nghĩa là có sự mất mát động năng.
Các phân tử khí thực chiếm thể tích. Các lực liên phân tử trong khí thực có thể là lực hút hoặc lực đẩy. Một loại khí thực không phải là giả thuyết, có nghĩa là nó tồn tại trong khí quyển.
Có nhiều mô hình giải thích phương trình trạng thái của khí thực, nhưng mô hình được sử dụng nhiều nhất là mô hình Van Der Waal.
Thể tích của khí thực vẫn cao đáng kể ở áp suất cao so với khí lý tưởng. Ngoài ra, khi áp suất của khí thực giảm trong quá trình tiết lưu, nhiệt độ có khả năng tăng hoặc giảm tùy thuộc vào việc Joule-Thompson dương hay âm.
Trái ngược với khí lý tưởng, một loại khí thực sẽ ngưng tụ khi nó được làm lạnh đến điểm sôi. Các ví dụ phổ biến về khí thực bao gồm Oxy, Nitơ, Hydro, Carbon dioxide, v.v. Công thức mà Khí thực tuân theo là (P+(an2/V2))(V-nb)=nRT.
Sự khác biệt chính giữa khí lý tưởng và khí thực
- Khí lý tưởng là khí giả định, trong khi khí thực tồn tại trong tự nhiên xung quanh chúng ta.
- Khí lý tưởng tuân theo các định luật khí; mặt khác, khí thực tuân theo các định luật khí ở điều kiện áp suất thấp và nhiệt độ cao.
- Khí lý tưởng không trải qua quá trình ngưng tụ, trong khi khí Real trải qua quá trình ngưng tụ khi được làm lạnh đến điểm sôi của chúng.
- Khí lý tưởng có thể tích không đáng kể so với tổng thể tích, trong khi khí thực có thể tích cao hơn đáng kể so với khí lý tưởng.
- Khí lý tưởng không tồn tại, trong khi các ví dụ về Khí thực bao gồm Oxy, Hydro, Carbon dioxide, v.v.
- Không có lực liên phân tử hiện diện trong một loại khí lý tưởng. Ngược lại, lực liên phân tử trong khí thực có thể là lực đẩy hoặc lực hút.
- https://asmedigitalcollection.asme.org/GT/proceedings-abstract/GT1969/V001T01A071/231855
- https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.73.922
Tôi đã nỗ lực rất nhiều để viết bài đăng trên blog này nhằm cung cấp giá trị cho bạn. Nó sẽ rất hữu ích cho tôi, nếu bạn cân nhắc chia sẻ nó trên mạng xã hội hoặc với bạn bè/gia đình của bạn. CHIA SẺ LÀ ♥️
