Gaz idéal contre gaz réel
Le gaz est l'un des états dans lesquels la matière existe. Il a des propriétés contradictoires des solides et des liquides. Les gaz n'ont pas d'ordre et occupent un espace donné. Leur comportement est fortement influencé par des variables telles que la température, la pression, etc.
Qu'est-ce qu'un gaz parfait ?
Le gaz idéal est un concept théorique que nous utilisons dans le cadre de nos études. Pour qu'un gaz soit idéal, il doit avoir les caractéristiques suivantes. Si l'un d'entre eux manque, alors le gaz n'est pas considéré comme un gaz parfait.
• Les forces intermoléculaires entre les molécules de gaz sont négligeables.
• Les molécules de gaz sont considérées comme des particules ponctuelles. Par conséquent, par rapport à l'espace qu'occupent les molécules de gaz, les volumes des molécules sont insignifiants.
Normalement, les molécules gazeuses remplissent n'importe quel espace donné. Par conséquent, lorsqu'un grand espace est occupé par de l'air, la molécule de gaz elle-même est très petite par rapport à l'espace. Par conséquent, supposer que les molécules de gaz sont des particules ponctuelles est correct dans une certaine mesure. Cependant, il existe certaines molécules de gaz avec un volume considérable. Ignorer le volume génère des erreurs dans ces instances. Selon la première hypothèse, il faut considérer qu'il n'y a pas d'interaction inter moléculaire entre les molécules gazeuses. Cependant, en réalité, il existe au moins de faibles interactions entre ceux-ci. Mais les molécules gazeuses se déplacent rapidement et de manière aléatoire. Par conséquent, ils n'ont pas assez de temps pour faire des interactions intermoléculaires avec d'autres molécules. Par conséquent, lorsque vous regardez sous cet angle, il est quelque peu valable d'accepter également la première hypothèse. Bien que nous disions que les gaz parfaits sont théoriques, nous ne pouvons pas dire que c'est vrai à 100 %. Il y a des occasions où les gaz agissent comme des gaz parfaits. Un gaz parfait est caractérisé par trois variables, la pression, le volume et la température. L'équation suivante définit les gaz parfaits.
PV=nRT=NkT
P=pression absolue
V=volume
n=nombre de grains de beauté
N=nombre de molécules
R=constante de gaz universelle
T=température absolue
K=Constante de Boltzmann
Bien qu'il y ait des limites, nous déterminons le comportement des gaz à l'aide de l'équation ci-dessus.
Qu'est-ce que le vrai gaz ?
Lorsque l'une des deux ou les deux hypothèses données ci-dessus est invalide, ces gaz sont appelés gaz réels. Nous rencontrons en fait de vrais gaz dans l'environnement naturel. Un gaz réel varie de la condition idéale à des pressions très élevées. En effet, lorsqu'une pression très élevée est appliquée, le volume où le gaz est rempli devient très petit. Alors par rapport à l'espace on ne peut pas ignorer la taille de la molécule. De plus, les gaz parfaits arrivent à l'état réel à très basse température. A basse température, l'énergie cinétique des molécules gazeuses est très faible. Par conséquent, ils se déplacent lentement. Pour cette raison, il y aura une interaction intermoléculaire entre les molécules de gaz, que nous ne pouvons ignorer. Pour les gaz réels, nous ne pouvons pas utiliser l'équation des gaz parfaits ci-dessus car ils se comportent différemment. Il existe des équations plus compliquées pour les calculs des gaz réels.
Quelle est la différence entre les gaz parfaits et réels ?
• Les gaz parfaits n'ont pas de forces intermoléculaires et les molécules de gaz sont considérées comme des particules ponctuelles. En revanche, les molécules de gaz réelles ont une taille et un volume. De plus, ils ont des forces intermoléculaires.
• Les gaz parfaits sont introuvables dans la réalité. Mais les gaz se comportent de cette manière à certaines températures et pressions.
• Les gaz ont tendance à se comporter comme de vrais gaz à haute pression et à basse température. Les gaz réels se comportent comme des gaz parfaits à basse pression et à haute température.
• Les gaz parfaits peuvent être liés à l'équation PV=nRT=NkT, contrairement aux gaz réels. Pour déterminer les gaz réels, il existe des équations beaucoup plus compliquées.
