Klíčový rozdíl – univerzální konstanta plynu vs. charakteristická konstanta plynu
Plynná fáze je jednou ze tří hlavních fází, ve kterých může hmota existovat. Je to nejvíce stlačitelný stav ze tří skupenství hmoty. Pouze 11 prvků z ostatních prvků existuje za normálních podmínek jako plyny. Nicméně „zákon ideálního plynu“nám dává rovnici, kterou lze použít k vysvětlení chování normálního plynu. Má konstantu úměrnosti, která se nazývá univerzální plynová konstanta, a když je aplikována na skutečný plyn, používá se tato konstanta s modifikací. Pak se nazývá charakteristická plynová konstanta. Klíčový rozdíl mezi univerzální plynovou konstantou a charakteristickou plynovou konstantou je ten, že univerzální plynová konstanta je použitelná pouze pro ideální plyny, zatímco charakteristická plynová konstanta je použitelná pro skutečné plyny.
Co je univerzální konstanta plynu?
Molekuly plynu jsou schopné volného pohybu v prostoru, protože jsou velmi lehké. Síly mezi molekulami plynu jsou slabé Van Der Waalovy přitažlivé síly. Nicméně, aby vysvětlili chování plynu, vědci odvodili teorie pomocí hypotetického plynu známého jako ideální plyn. Také odvodili zákon týkající se tohoto ideálního plynu, který je známý jako zákon ideálního plynu.
Za prvé bychom měli vědět, co znamená ideální plyn. Je to hypotetický plyn, který by vykazoval následující vlastnosti, pokud by to byl skutečný plyn. Toto jsou pouze domněnky.
- Ideální plyn se skládá z velkého počtu malých molekul plynu.
- Objem těchto molekul plynu je zanedbatelný.
- Mezi molekulami plynu nejsou žádné přitažlivosti.
- Pohyb těchto molekul plynu se řídí Newtonovým zákonem pohybu.
- Srážky molekul jsou zcela elastické.
Při pohledu na tyto vlastnosti je pochopitelné, že žádný ze skutečných plynů není ideální.
Co je zákon o ideálním plynu
Zákon ideálního plynu označuje stav ideálního plynu a je vysvětlen následující rovnicí.
PV=nRT
P – Tlak ideálního plynu
V – Objem ideálního plynu
n – Počet molů ideálního plynu (množství látky)
T – Teplota
Pojem R je zde univerzální plynová konstanta. Hodnotu R lze vypočítat s ohledem na standardní teplotu a tlak, které jsou 00C a tlak 1 atm. To dává hodnotu univerzální plynové konstanty jako 0,082057 L/(K.mol).
Co je charakteristická plynová konstanta?
Při aplikaci rovnice ideálního plynu pro normální plyny vyžaduje výše uvedená rovnice úpravu, protože žádný z reálných plynů se nechová jako ideální plyn. Místo univerzální plynové konstanty se zde tedy používá charakteristická plynová konstanta. Vlastnosti skutečných plynů, které se liší od ideálního plynu, mohou být uvedeny níže.
- Skutečné plyny se skládají z odlišitelných velkých molekul ve srovnání s ideálními plyny.
- Tyto molekuly plynu mají určitý objem.
- Mezi molekulami plynu jsou slabé Van Der Waalovy síly.
- Srážky nejsou zcela elastické.
Zákon o ideálním plynu proto nelze aplikovat přímo na skutečný plyn. Je tedy provedena jednoduchá úprava; univerzální plynová konstanta se před použitím v rovnici vydělí molární hmotností plynu. Může být zobrazen následovně.
Rspecific=R/M
Rspecifické –Charakteristická plynová konstanta
R – Univerzální plynová konstanta
M – Molární hmotnost plynu
Toto lze použít i pro směs plynů. Potom by se konstanta R měla vydělit molární hmotností směsi plynů. Tato charakteristická plynová konstanta je také známá jako specifická plynová konstanta, protože její hodnota závisí na plynu nebo směsi plynů.
Obrázek 01: Ideální plyn vs skutečný plyn
Jaký je rozdíl mezi univerzální konstantou plynu a charakteristickou konstantou plynu?
Univerzální konstanta plynu vs. charakteristická konstanta plynu |
|
| Univerzální plynová konstanta se používá pouze pro ideální plyn. | Charakteristická plynová konstanta je použita pro skutečný plyn. |
| Výpočet | |
| Univerzální plynová konstanta se vypočítává pomocí standardních hodnot teploty a tlaku (STP). | Charakteristická plynová konstanta se vypočítá s hodnotami STP spolu s molární hmotností skutečného plynu. |
| Vztah s plynem | |
| Univerzální plynová konstanta je nezávislá na odebraném plynu. | Charakteristická konstanta plynu závisí na plynu. |
| Value | |
| Hodnota univerzální plynové konstanty je 0,082057 L/(K.mol). | Hodnota charakteristické plynové konstanty bude vždy záviset na plynu. |
Shrnutí – Univerzální konstanta plynu vs. Charakteristická konstanta plynu
Ideální plyn je hypotetický plyn, o kterém se předpokládá, že má vlastnosti velmi odlišné od skutečného plynu. Zákon ideálního plynu je vytvořen k vysvětlení chování ideálního plynu. Při použití této konstanty na skutečných plynech by však měla být upravena aplikací jiné charakteristické plynové konstanty než univerzální plynové konstanty. To proto, že žádný ze skutečných plynů se nechová jako ideální plyn. Hlavní rozdíl mezi univerzální plynovou konstantou a charakteristickou plynovou konstantou je ten, že univerzální plynová konstanta je použitelná pouze pro ideální plyny, zatímco charakteristická plynová konstanta je použitelná pro skutečné plyny.
Stáhnout PDF verzi univerzální plynové konstanty vs. charakteristické plynové konstanty
Můžete si stáhnout PDF verzi tohoto článku a použít ji pro offline účely podle citací. Stáhněte si PDF verzi zde Rozdíl mezi univerzální konstantou plynu a charakteristickou konstantou plynu.
