იდეალური გაზი vs რეალური გაზი
გაზი არის ერთ-ერთი მდგომარეობა, რომელშიც მატერია არსებობს. მას აქვს წინააღმდეგობრივი თვისებები მყარი და სითხეებისგან. გაზებს არ აქვთ წესრიგი და ისინი იკავებენ ნებისმიერ ადგილს. მათ ქცევაზე დიდ გავლენას ახდენს ისეთი ცვლადები, როგორიცაა ტემპერატურა, წნევა და ა.შ.
რა არის იდეალური გაზი?
იდეალური გაზი არის თეორიული კონცეფცია, რომელსაც ვიყენებთ ჩვენი სასწავლო მიზნებისთვის. იმისათვის, რომ გაზი იყოს იდეალური, მათ უნდა ჰქონდეთ შემდეგი მახასიათებლები. თუ რომელიმე მათგანი აკლია, მაშინ გაზი არ ითვლება იდეალურ გაზად.
• ინტერმოლეკულური ძალები გაზის მოლეკულებს შორის უმნიშვნელოა.
• გაზის მოლეკულები განიხილება, როგორც წერტილოვანი ნაწილაკები. ამიტომ, იმ სივრცესთან შედარებით, სადაც აირის მოლეკულები იკავებს, მოლეკულების მოცულობა უმნიშვნელოა.
ნორმალურად აირისებრი მოლეკულები ავსებენ ნებისმიერ მოცემულ სივრცეს. ამიტომ, როდესაც დიდი სივრცე უკავია ჰაერს, თავად გაზის მოლეკულა სივრცესთან შედარებით ძალიან მცირეა. მაშასადამე, გაზის მოლეკულების წერტილოვან ნაწილაკებად დაშვება გარკვეულწილად სწორია. თუმცა, არსებობს გაზის ზოგიერთი მოლეკულა მნიშვნელოვანი მოცულობით. ხმის იგნორირება იძლევა შეცდომებს ამ შემთხვევებში. პირველი ვარაუდის მიხედვით, უნდა გავითვალისწინოთ, რომ აირისებრ მოლეკულებს შორის მოლეკულათაშორისი ურთიერთქმედება არ არსებობს. თუმცა, სინამდვილეში, მათ შორის სუსტი ურთიერთქმედება მაინც არის. მაგრამ აირისებრი მოლეკულები სწრაფად და შემთხვევით მოძრაობენ. ამიტომ, მათ არ აქვთ საკმარისი დრო სხვა მოლეკულებთან მოლეკულური ურთიერთქმედებისთვის. ამიტომ, როდესაც ამ კუთხით შევხედავთ, გარკვეულწილად მართებულია პირველი ვარაუდის მიღებაც. მიუხედავად იმისა, რომ ჩვენ ვამბობთ, რომ იდეალური აირები თეორიულია, ვერ ვიტყვით, რომ ეს 100% სიმართლეა.არის შემთხვევები, როდესაც აირები მოქმედებენ როგორც იდეალური აირები. იდეალური გაზი ხასიათდება სამი ცვლადით, წნევა, მოცულობა და ტემპერატურა. შემდეგი განტოლება განსაზღვრავს იდეალურ გაზებს.
PV=nRT=NkT
P=აბსოლუტური წნევა
V=მოცულობა
n=ხალების რაოდენობა
N=მოლეკულების რაოდენობა
R=უნივერსალური გაზის მუდმივი
T=აბსოლუტური ტემპერატურა
K=ბოლცმანის მუდმივი
მიუხედავად იმისა, რომ არსებობს შეზღუდვები, ჩვენ განვსაზღვრავთ აირების ქცევას ზემოაღნიშნული განტოლების გამოყენებით.
რა არის რეალური გაზი?
როდესაც ზემოთ მოცემული ორი ან ორივე დაშვებიდან ერთი არასწორია, ეს აირები ცნობილია როგორც ნამდვილი აირები. ბუნებრივ გარემოში რეალურად ვხვდებით რეალურ გაზებს. რეალური გაზი განსხვავდება იდეალური მდგომარეობიდან ძალიან მაღალი წნევის დროს. ეს იმიტომ ხდება, რომ როდესაც ძალიან მაღალი წნევა გამოიყენება, მოცულობა, სადაც აირი ივსება, ძალიან მცირე ხდება.შემდეგ სივრცესთან შედარებით ჩვენ არ შეგვიძლია უგულებელვყოთ მოლეკულის ზომა. გარდა ამისა, იდეალური აირები რეალურ მდგომარეობამდე მოდის ძალიან დაბალ ტემპერატურაზე. დაბალ ტემპერატურაზე აირისებრი მოლეკულების კინეტიკური ენერგია ძალიან დაბალია. ამიტომ ისინი ნელა მოძრაობენ. ამის გამო გაზის მოლეკულებს შორის იქნება მოლეკულათაშორისი ურთიერთქმედება, რასაც იგნორირება არ შეგვიძლია. რეალური გაზებისთვის ჩვენ არ შეგვიძლია გამოვიყენოთ ზემოთ მოცემული იდეალური გაზის განტოლება, რადგან ისინი განსხვავებულად იქცევიან. რეალური გაზების გამოთვლებისთვის უფრო რთული განტოლებები არსებობს.
რა განსხვავებაა იდეალურ და რეალურ გაზებს შორის?
• იდეალურ გაზებს არ გააჩნიათ ინტერმოლეკულური ძალები და გაზის მოლეკულები განიხილება, როგორც წერტილოვანი ნაწილაკები. ამის საპირისპიროდ, რეალურ გაზის მოლეკულებს აქვთ ზომა და მოცულობა. გარდა ამისა, მათ აქვთ ინტერმოლეკულური ძალები.
• იდეალური აირები რეალობაში ვერ მოიძებნება. მაგრამ აირები ასე იქცევიან გარკვეულ ტემპერატურასა და წნევაზე.
• აირები იქცევიან როგორც რეალური აირები მაღალ წნევასა და დაბალ ტემპერატურაზე. რეალური აირები იქცევიან როგორც იდეალური აირები დაბალ წნევაზე და მაღალ ტემპერატურაზე.
• იდეალური აირები შეიძლება დაკავშირებული იყოს PV=nRT=NkT განტოლებასთან, ხოლო რეალური აირები არა. რეალური გაზების დასადგენად, არსებობს ბევრად უფრო რთული განტოლებები.
