Klíčový rozdíl mezi zákonem o ideálním plynu a zákonem o skutečném plynu je ten, že zákon o ideálním plynu popisuje chování teoretického plynu, zatímco zákon o skutečném plynu popisuje chování skutečně se vyskytujících plynů ve vesmíru.
Ideální plyn je teoretický plyn, jehož náhodně se pohybující částice plynu mají zcela elastické srážky a žádné další interakce mezi nimi. Podle této definice můžeme pochopit, že tyto ideální plyny se v přírodě nemohou vyskytovat, protože u jakéhokoli plynu, který známe, v podstatě existují interakce mezi částicemi plynu. Ve skutečnosti jsou plyny, které známe, skutečné plyny.
Jaký je zákon o ideálním plynu?
Zákon ideálního plynu je rovnice, která popisuje chování ideálního plynu. Ideální plyny jsou hypotetické a tyto plyny se vyskytují pouze v teoriích. Proto pomocí zákona o ideálním plynu můžeme pochopit a odhadnout chování mnoha skutečných plynů, které známe. Má však několik omezení. Tento zákon je také kombinací několika dalších zákonů:
- Boyleův zákon
- Karlův zákon
- Avogadrův zákon
- Gay-Lussacův zákon
Výpočet
Zákon ideálního plynu můžeme v zásadě uvést následovně;
PV=nRT
Kde, P je tlak, V je objem a T je teplota ideálního plynu. Zde je „n“počet molů ideálního plynu a „R“je konstanta – říkáme tomu konstanta ideálního plynu. Má univerzální hodnotu; hodnota R je stejná pro jakýkoli plyn a je 8,314 J/(K·mol).
Navíc z tohoto zákona můžeme získat různé odvozeniny; molární forma, kombinovaná forma atd. Například, protože „n“je počet molů, můžeme jej zadat pomocí molekulové hmotnosti plynu. Odvození je následující.
n=m/M
kde n je počet molů plynu, m je hmotnost plynu a M je molekulová hmotnost plynu. Pomocí výše uvedené rovnice
PV=nRT
PV=(m/M)RT
Pokud chceme získat hustotu plynu, můžeme použít výše uvedenou rovnici následovně;
P=(m/VM) RT
P=ρRT/M
Navíc, pokud chceme získat kombinovaný zákon o plynu ze zákona o ideálním plynu, můžeme jej odvodit následovně; pro dva plyny „1“a „2“jsou tlak, objem a teplota P1, V1, T 1 a P2, V2 a T2 Pak pro dva plyny, můžeme napsat dvě rovnice jako;
P1V1=nRT1 ……………..(1)
P2V2=nRT2 ……………..(2)
Vydělením rovnice (1) od rovnice (2) dostaneme, (P1V1)/(P2V 2)=T1/ T2
Tuto rovnici můžeme přeskupit následovně;
P1V1/ T1=P2 V2/ T2
Co je zákon o skutečném plynu?
Zákon o skutečném plynu, nazývaný také Van der Waalsův zákon, je odvozen od zákona o ideálním plynu, který popisuje chování skutečných plynů. Protože skutečné plyny se nemohou chovat ideálně, zákon o reálném plynu provedl změny v tlakových a objemových složkách v zákoně ideálního plynu. Objem a tlak tedy můžeme získat následovně:
Objem skutečného plynu=(Vm – b)
Tlak skutečného plynu=(P + a{n2/V2})
Potom můžeme získat zákon o skutečném plynu tím, že aplikujeme tyto upravené komponenty na zákon o ideálním plynu následovně:
(P + a{n2/V2})(Vm – b)=nRT
Kde, Vm je molární objem plynu, R je univerzální plynová konstanta, T je teplota skutečného plynu, P je tlak.
Jaký je rozdíl mezi zákonem o ideálním plynu a zákonem o skutečném plynu?
Zákon ideálního plynu je rovnice, která popisuje chování ideálního plynu. Zákon o skutečném plynu je odvozen od zákona o ideálním plynu, aby vyhovoval chování skutečných plynů. Klíčový rozdíl mezi zákonem o ideálním plynu a zákonem o skutečném plynu je tedy ten, že zákon o ideálním plynu popisuje chování teoretického plynu, zatímco zákon o skutečném plynu popisuje chování skutečně se vyskytujících plynů ve vesmíru.
Navíc můžeme odvodit zákon o ideálním plynu z rovnice PV=nRT a zákon o skutečném plynu z rovnice (P + a{n2/V 2})(Vm – b)=nRT.
Shrnutí – Zákon o ideálním plynu vs Zákon o skutečném plynu
Stručně řečeno, ideální plyn je hypotetická látka, která má zcela elastické srážky mezi částicemi plynu, což je vlastnost, kterou většina skutečných plynů, které známe, nevykazuje. Klíčový rozdíl mezi zákonem o ideálním plynu a zákonem o skutečném plynu je ten, že zákon o ideálním plynu popisuje chování teoretického plynu, zatímco zákon o skutečném plynu popisuje chování skutečně se vyskytujících plynů ve vesmíru.
