Perbezaan Antara Hukum Gas Ideal dan Persamaan Van der Waals

Perbezaan Utama - Ideal Gas Undang-undang vs Van der Waals Persamaan
 

Undang-undang gas yang ideal adalah undang-undang asas sedangkan persamaan Van der Waals adalah versi diubahsuai undang-undang gas yang ideal. The perbezaan utama antara undang-undang gas ideal dan persamaan van der Waals ialah persamaan undang-undang gas ideal digunakan untuk gas ideal sedangkan persamaan Van der Waal boleh digunakan untuk kedua-dua gas ideal dan gas sebenar.

Gas adalah sebatian yang wujud dalam fasa gas bahan. Untuk memahami kelakuan dan sifat gas, undang-undang gas digunakan. Undang-undang gas ini digunakan untuk menggambarkan sifat-sifat gas ideal. Gas ideal adalah sebatian gas hipotetikal yang mempunyai ciri-ciri unik, iaitu tiada daya tarik antara molekul gas ideal. Bagaimanapun, gas sebenar sangat berbeza dengan gas ideal. Tetapi sesetengah gas nyata berperilaku sebagai gas ideal apabila keadaan yang sesuai (suhu tinggi dan tekanan rendah) disediakan. Oleh itu, undang-undang gas diubah suai sebelum menggunakannya dengan gas sebenar.

KANDUNGAN

1. Gambaran Keseluruhan dan Perbezaan Utama
2. Apakah Undang-undang Gas Ideal
3. Apakah persamaan Van der Waals
4. Side by Side Comparison - Hukum Gas Ideal vs Van der Waals Persamaan dalam Borang Tabular
5. Ringkasan

Apakah Persamaan Undang-undang Gas Ideal?

Persamaan undang-undang gas ideal adalah undang-undang asas dalam kimia. Undang-undang gas yang ideal menunjukkan bahawa produk tekanan dan kelantangan gas ideal adalah berkadar terus dengan produk suhu dan bilangan zarah gas gas ideal. Persamaan undang-undang gas ideal boleh diberikan seperti di bawah.

PV = NkT

Di mana P ialah tekanan, V adalah isipadu, N ialah bilangan zarah gas, dan T ialah suhu gas ideal. "K" ialah pemalar ketetapan yang dikenali sebagai pemalar Boltzmann (nilai pemalar ini adalah 1.38 x 10^-23 J / K). Walau bagaimanapun, bentuk yang paling biasa dalam persamaan ini adalah seperti berikut.

PV = nRT

Di mana P ialah tekanan, V ialah isipadu, n ialah bilangan tahi lalat gas dan T ialah suhu gas. R dikenali sebagai pemalar gas sejagat (8.314 Jmol^-1K^-1). Persamaan ini boleh didapati seperti berikut.

Boltzmann tetap (k) = R / N

Dengan menggunakan hubungan ini dengan persamaan asas,

PV = N x (R / N) x T

PV = RT

Untuk bilangan nol "n",

PV = nRT

Apakah persamaan Van der Waals?

Persamaan Van der Waal adalah versi diubahsuai undang-undang gas yang ideal. Persamaan ini boleh digunakan untuk gas ideal dan juga untuk gas sebenar. Undang-undang gas yang ideal tidak boleh digunakan untuk gas sebenar kerana isipadu molekul gas adalah besar jika dibandingkan dengan isipadu gas sebenar, dan terdapat daya tarikan antara molekul gas sebenar (molekul gas ideal mempunyai isipadu yang tidak dapat dielakkan berbanding dengan jumlah keseluruhan , dan tidak terdapat daya tarikan antara molekul gas). Persamaan Van der Waal boleh diberikan seperti di bawah.

(P + a n / V²) (V / n - b) = nRT

Di sini, "a" adalah pemalar yang bergantung kepada jenis gas dan b juga pemalar yang memberikan isipadu setiap tahi lalat gas (diduduki oleh molekul gas). Ini digunakan sebagai pembetulan persamaan undang-undang yang ideal.

Rajah 01: Gas-gas Tanah berkelakuan berbeza daripada Gas Ideal

1. Pembetulan volum

Jumlah molekul gas sebenar tidak dapat diabaikan (tidak seperti dalam gas ideal). Oleh itu, pembetulan volum dilakukan. (V-b) ialah pembetulan isipadu. Ini memberikan isipadu sebenar yang tersedia untuk molekul gas untuk bergerak (jumlah sebenar = kelantangan jumlah - jumlah berkesan).

2. Pembetulan Tekanan

Tekanan gas adalah tekanan yang dikenakan oleh molekul gas di dinding bekas. Memandangkan terdapat daya tarikan antara molekul gas sebenar, tekanannya berbeza daripada tingkah laku yang ideal. Kemudian pembetulan tekanan perlu dilakukan. (P + a n / V²) ialah pembetulan tekanan. (Tekanan yang ideal = diperhatikan tekanan + pembetulan tekanan).

Apakah Perbezaan Antara Undang-undang Gas Ideal dan Persamaan Van der Waals?

Undang-undang Gas Ideal vs Persamaan Van der Waals
Persamaan undang-undang gas ideal adalah undang-undang asas dalam kimia.	Persamaan Van der Waal adalah versi diubahsuai undang-undang gas yang ideal.
Persamaan
Persamaan undang-undang gas ideal ialah PV = NkT	Persamaan Van der Waal adalah (P + a n / V2) (V / n - b) = nRT
Alam
Persamaan undang-undang gas ideal bukan versi diubahsuai.	Persamaan Van der Waal adalah versi diubah suai dengan beberapa pembetulan untuk tekanan dan isipadu gas sebenar.
Komponen
Persamaan undang-undang gas ideal diberikan untuk gas ideal.	Persamaan Van der Waal boleh digunakan untuk kedua-dua gas ideal dan gas sebenar.

Ringkasan - Ideal Gas Undang-undang vs Van der Waals Persamaan

Keadaan gas adalah salah satu daripada tiga fasa utama perkara. Tingkah laku dan sifat gas boleh ditentukan atau diramalkan menggunakan undang-undang gas. Undang-undang gas ideal adalah undang-undang asas yang boleh digunakan untuk gas ideal. Tetapi apabila mempertimbangkan gas sebenar, persamaan undang-undang gas ideal perlu diubahsuai. Perbezaan antara hukum gas ideal dan persamaan van der Waals ialah persamaan hukum gas ideal diberikan untuk gas ideal sedangkan persamaan Van der Waal dapat digunakan untuk kedua-dua gas ideal dan gas nyata.

Rujukan:

1. "Gas Asli." Chemistry FreeTexts, Libretexts, 1 Feb. 2016. Available here  
2. Tidak, C R. "Van Der Waals Persamaan Negara." HyperPhysics, 2016. Boleh didapati di sini 
3.Poudel, Subash. "Persamaan Van der waalâhu" HQ Sains. Ed. Rod Pierce. 18 Feb 2013. 22 Mar 2018. Boleh didapati di sini 

Image Courtesy:

1. 'Undang-undang Gas Awal' Oleh BlyumJ - Kerja sendiri, (CC BY-SA 4.0) melalui Wikimedia Commons