Beispiel für ideale und reale Gase

EIN Ideales Gas ist derjenige, dessen Eigenschaften wie Druck, Temperatur und Volumen abgedeckt, Sie behalten immer ein verhältnis oder eine ständige Beziehung zwischen ihnen. Mit anderen Worten folgt sein Verhalten dem idealen Gasgesetz, das wie folgt dargestellt wird:

Um zu dieser Formel zu gelangen, gehen wir von La. aus Allgemeines Gesetz des gasförmigen Staates, die beschreibt, dass zu jedem Zeitpunkt in einem Prozess ein konstanter Zusammenhang zwischen den Eigenschaften des Gases besteht. Die Eigenschaften, über die gesprochen wird, sind die Druck in dem System, in dem sich das Gas befindet, die Volumen das besetzt das Gas, und die Temperatur von Gas.

Es wurde früher oder später beschlossen, einen einfacheren Ausdruck zu bilden und der Konstanz einen Buchstaben zu geben, der den Ausdruck begleitet:

Es wurde genannt Universelle Gaskonstante bei Faktor R, und sein Wert ist der folgende:

Und da die universelle Gaskonstante für jedes Mol des Gases gilt, ist die Anzahl der Gasmole als ein weiterer Faktor, um alle während des Prozesses im System vorhandenen Stoffe abzudecken. Die endgültige Gleichung haben wir bereits in dieser Form:

Die obige Gleichung ist Ideales Gasgesetz, und gilt für Gase mit einer mittleren bis hohen Temperatur. Somit kann jede der Variablen berechnet werden, wobei die anderen bestimmt werden.

Unterschied zwischen idealen Gasen und realen Gasen

Dieses ideale Gasgesetz gilt nicht für Gase, die bei niedrige Temperaturen oder nahe dem Punkt, an dem sie flüssig werden.

Niedrige Temperaturen führen zu a weniger Partikelbewegung Gas, und diese setzen sich mehr ab und nehmen ein anderes Volumen ein, als wenn sie vollständig dispergiert wären.

Außerdem würden sie aus dem gleichen Grund a Ungleichmäßiger Druck im gesamten System. Die Verhältnismäßigkeit beginnt zu versagen und die Formel wird für die Berechnungen nicht mehr dieselbe Gültigkeit haben.

In diesem Fall sollten Gleichungen für Realgase verwendet werden.

EIN Echtes Gas ist derjenige, dessen Eigenschaften sie stimmen nicht genau überein wie im Gesetz des idealen Gases, so wird die Berechnungsweise dieser Eigenschaften modifiziert.

Zustandsgleichungen für reale Gase

1.- Virialgleichung:

Für ein Gas, das bleibt Konstante Temperatur, die Beziehung zwischen Druck und Volumen oder Druck und spezifischem Volumen (Volumen, das von jeder Masseneinheit des Gases eingenommen wird).

Virialkonstanten sind Eigenschaften jedes Gases mit spezifischen Werten, die von der Temperatur abhängen.

Es können nur Druck- und Volumenberechnungen durchgeführt werden; Die Temperatur wird zuvor durch Beobachten des Prozesses bestimmt. Für diese Berechnungen werden die Variablen der Virialgleichung gelöscht:

Die Virialkonstanten zum Lösen der Gleichungen werden aus spezialisierten Tabellen erhalten.

2.- GleichungVan der Waals auf:

Die Van-der-Waals-Gleichung ist ein weiterer Ausdruck, der verwendet wird, um die Eigenschaften eines realen Gases zu berechnen, und wie die Virial-Gleichung erfordert sie auch ihre Konstanten:

Auch in Tabellen werden Konstanten abgefragt.

3.- GleichungRoter Löwech-Kwong:

Diese Gleichung funktioniert sehr gut, um Berechnungen mit Gasen bei fast jeder Temperatur und durchschnittlichen Drücken durchzuführen, ohne jedoch zu hoch zu sein, wie etwa Hunderte von Atmosphären.

Auch in Tabellen werden Konstanten abgefragt.

Sie können Druck, Temperatur und Volumen löschen, um Ihre Berechnungen durchzuführen. Abstände bleiben:

4.-Berthelot-Gleichung:

Es ist möglich, jede der Variablen mit dieser Gleichung zu berechnen. Nur hat es zwei verschiedene Modi: Für niedrige Drücke und für hohe Drücke.

Für niedrige Drücke:

Für hohe Drücke:

Auch in Tabellen werden Konstanten abgefragt.

5.-Kompressibilitätsfaktorgleichung

Diese Gleichung ist eine einfachere Variante des idealen Gasgesetzes; nur der Faktor "z" wird hinzugefügt, der als Kompressibilitätsfaktor bezeichnet wird. Dieser Faktor wird aus dem verallgemeinerten Kompressibilitätsfaktor-Diagramm ermittelt, abhängig von der Temperatur, dem Druck oder dem spezifischen Volumen, je nach Verfügbarkeit.

Beispiele für ideale und reale Gase

Als idealer oder echter Charakter Es hängt von den Bedingungen des Drucks, der Temperatur ab, in der sich das Gas befindet, Es ist nicht möglich, eine begrenzte Liste zu erstellen, daher wird eine Liste von Gasen vorgelegt, die sich natürlich in Idealität und Realität wiederfinden.

1. Ammoniak
2. Kältemittel R134 (DiFluoroDiCloro Ethan)
3. Kohlendioxid
4. Kohlenmonoxid
5. Sauerstoff
6. Stickstoff
7. Wasserstoff
8. Stickstoffdioxid
9. Distickstofftrioxid
10. Distickstoffpentoxid
11. Distickstoffheptoxid
12. Schwefeldioxid
13. Schwefeltrioxid
14. Chlor
15. Helium
16. Neon
17. Argon
18. Krypton
19. Xenon
20. Methan
21. Ethan
22. Propan
23. Butan