Gas ideale contro gas reale
Il gas è uno degli stati in cui esiste la materia. Ha proprietà contraddittorie da solidi e liquidi. I gas non hanno un ordine e occupano un dato spazio. Il loro comportamento è fortemente influenzato da variabili quali temperatura, pressione, ecc.
Cos'è il gas ideale?
Il gas ideale è un concetto teorico, che utilizziamo per i nostri scopi di studio. Affinché un gas sia ideale, dovrebbero avere le seguenti caratteristiche. Se manca uno di questi, il gas non è considerato un gas ideale.
• Le forze intermolecolari tra le molecole di gas sono trascurabili.
• Le molecole di gas sono considerate particelle puntiformi. Pertanto, rispetto allo spazio occupato dalle molecole di gas, i volumi delle molecole sono insignificanti.
Normalmente le molecole gassose riempiono un dato spazio. Pertanto, quando un grande spazio è occupato dall'aria, la molecola di gas stessa è molto piccola rispetto allo spazio. Pertanto, assumere molecole di gas come particelle puntiformi è corretto in una certa misura. Tuttavia, ci sono alcune molecole di gas con un volume considerevole. Ignorare il volume genera errori in questi casi. Secondo la prima ipotesi, dobbiamo considerare che non c'è interazione intermolecolare tra le molecole gassose. Tuttavia, in re altà, ci sono almeno deboli interazioni tra questi. Ma le molecole gassose si muovono rapidamente e in modo casuale. Pertanto, non hanno abbastanza tempo per effettuare interazioni intermolecolari con altre molecole. Pertanto, quando si guarda in questo angolo, è in qualche modo valido accettare anche la prima ipotesi. Anche se diciamo che i gas ideali sono teorici, non possiamo dire che sia vero al 100%. Ci sono alcune occasioni in cui i gas agiscono come gas ideali. Un gas ideale è caratterizzato da tre variabili, pressione, volume e temperatura. La seguente equazione definisce i gas ideali.
PV=nRT=NkT
P=pressione assoluta
V=volume
n=numero di moli
N=numero di molecole
R=costante del gas universale
T=temperatura assoluta
K=Costante di Boltzmann
Sebbene ci siano delle limitazioni, determiniamo il comportamento dei gas usando l'equazione sopra.
Cos'è il gas reale?
Quando una delle due o entrambe le ipotesi di cui sopra non è valida, quei gas sono conosciuti come gas reali. In re altà incontriamo gas reali nell'ambiente naturale. Un gas reale varia dalla condizione ideale a pressioni molto elevate. Questo perché, quando viene applicata una pressione molto alta, il volume in cui viene riempito il gas diventa molto più piccolo. Quindi rispetto allo spazio non possiamo ignorare la dimensione della molecola. Inoltre, i gas ideali raggiungono lo stato reale a temperature molto basse. A basse temperature, l'energia cinetica delle molecole gassose è molto bassa. Pertanto, si muovono lentamente. Per questo motivo, ci sarà un'interazione intermolecolare tra le molecole di gas, che non possiamo ignorare. Per i gas reali, non possiamo usare l'equazione dei gas ideali di cui sopra perché si comportano in modo diverso. Esistono equazioni più complicate per il calcolo dei gas reali.
Qual è la differenza tra gas ideali e reali?
• I gas ideali non hanno forze intermolecolari e le molecole di gas sono considerate particelle puntiformi. Al contrario, le molecole di gas reali hanno una dimensione e un volume. Inoltre hanno forze intermolecolari.
• I gas ideali non si trovano nella re altà. Ma i gas si comportano in questo modo a determinate temperature e pressioni.
• I gas tendono a comportarsi come veri gas ad alte pressioni e basse temperature. I gas reali si comportano come gas ideali a basse pressioni e alte temperature.
• I gas ideali possono essere correlati all'equazione PV=nRT=NkT, mentre i gas reali no. Per determinare i gas reali, ci sono equazioni molto più complicate.
