Окружающий нас воздух, окружающие нас животные и даже наши тела состоят из молекул и различных газов. Эти газы являются неотъемлемой частью нашей жизни. Мы дышим и выделяем газы каждую секунду. Но есть разные виды газов. Некоторые даже гипотетические. Разница между идеальным газом и настоящим газом помогает нам лучше понять газы.
Идеальный газ против реального газа
Разница между идеальным газом и реальным газом заключается в том, что первый является гипотетическим газом, а второй существует в режиме реального времени. Идеальный газ всегда подчиняется законам газа, в то время как реальный газ подчиняется этим законам при определенных условиях. Эти два газа также различаются по объему, занимаемому их молекулами, способу их взаимодействия и т. Д.
Идеальный газ - это теоретический газ, а это значит, что его не существует на самом деле. Он подчиняется законам газа при всех условиях давления и температуры. Идеальный газ состоит из множества мельчайших частиц, которые беспорядочно движутся во всех направлениях, поскольку они не подвергаются межчастичному взаимодействию.
С другой стороны, настоящий газ присутствует в окружающей нас среде. Настоящие газы подчиняются законам газа только в условиях высокой температуры и низкого давления. Молекулы этих газов взаимодействуют друг с другом, поэтому они не ведут себя как идеальный газ.
Таблица сравнения идеального и реального газа
| Параметры сравнения | Идеальный газ | Реальный газ |
| Определение | Идеальный газ следует всем законам газа при любых условиях давления и температуры. | Настоящие газы подчиняются законам газа только в условиях, когда давление низкое, а температура высокая. |
| Движение молекул | Молекулы в идеальном газе могут свободно двигаться и не участвуют во взаимодействии между частицами. | Молекулы реального газа сталкиваются друг с другом и подвержены межчастичному взаимодействию. |
| Занятый объем | Объем, занимаемый идеальным газом, ничтожно мал по сравнению с общим объемом. | Объем, занимаемый реальным газом, значителен по сравнению с общим объемом. |
| Давление | Идеальный газ имеет высокое давление. | Фактическое давление в реальном газе ниже, чем в идеальном газе. |
| Силы присутствуют | В идеальном газе нет межмолекулярных сил притяжения. | Силы, присутствующие в реальном газе, являются либо притягивающими, либо отталкивающими. |
| Формула | Идеальный газ следует формуле; PV = nRT | Реальные газы подчиняются формуле (P + (an2/ V2)) (V-nb) = nRT. |
Что такое идеальный газ?
Идеальный газ, состоящий из множества частиц, которые беспорядочно движутся во всех направлениях, не подвержен межчастичному взаимодействию. Он подчиняется законам газа, а также уравнению состояния. В идеальном газе столкновения между молекулами совершенно упругие; это означает, что при столкновении нет потери кинетической энергии.
В идеальном газе нет сил межмолекулярного притяжения. Это гипотетический газ, что означает, что его нет в окружающей среде. Модель закона идеального газа исследовалась как в ньютоновской динамике, так и в квантовой механике.
Теоретически можно понять, что идеальный газ возникает из-за кинетического давления молекул газа. Молекулы сталкиваются со стенками контейнера по законам Ньютона. Также понятно, что когда давление идеального газа снижается в процессе дросселирования, его температура не изменяется.
Идеальный газ не конденсируется, поскольку его объем незначителен. В нем также отсутствует тройная точка - точка, в которой температура и давление твердой, жидкой и газообразной фаз чистого вещества могут сосуществовать в равновесии. Идеальный газ подчиняется формуле PV = nRT.
Что такое настоящий газ?
Настоящие газы - это те газы, которые подчиняются законам газа при определенных условиях. Это не идеальные газы. Для существования настоящих газов давление должно быть низким, а температура - высокой. Газообразные частицы реальных газов движутся и взаимодействуют друг с другом. Эти столкновения неупругие, что означает некоторую потерю кинетической энергии.
Молекулы реальных газов занимают объем. Межмолекулярные силы в реальном газе могут быть как притягивающими, так и отталкивающими. Настоящий газ не является гипотетическим, что означает, что он существует в атмосфере. Существует несколько моделей для объяснения уравнения состояния реального газа, но наиболее часто используется модель Ван дер Ваала.
Объем реального газа остается значительно большим при высоком давлении по сравнению с идеальным газом. Кроме того, когда давление реального газа снижается в процессе дросселирования, температура, вероятно, либо увеличится, либо уменьшится в зависимости от того, положительное или отрицательное значение Джоуля-Томпсона.
В отличие от идеального газа, настоящий газ конденсируется при охлаждении до точки кипения. Обычные примеры реальных газов включают кислород, азот, водород, углекислый газ и т. Д. Формула, которой подчиняется настоящий газ: (P + (an2 / V2)) (V-nb) = nRT.
Основные различия между идеальным газом и реальным газом
Вывод
Идеальный газ - это газ, в котором столкновения между всеми молекулами имеют упругую природу, что означает, что они не подвержены межчастичному взаимодействию. На самом деле идеального газа не существует. Это чисто теоретический характер. Концепция идеального газа помогает нам понять законы газа, а также проанализировать статистическую механику.
Настоящий газ - это газ, который в условиях стандартного давления и температуры не подчиняется газовым законам. Его молекулы взаимодействуют друг с другом, поэтому настоящий не ведет себя как идеальный газ. У реального газа есть скорость, масса и объем. Они имеют тенденцию к разжижению при охлаждении до точки кипения.
использованная литература
- https://asmedigitalcollection.asme.org/GT/proceedings-abstract/GT1969/V001T01A071/231855
- https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.73.922
