理想气体和真实气体

作者: Peter Berry
创建日期: 20 七月 2021
更新日期: 13 可能 2024
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理想气体和真实气体
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化学 科学是研究任何形式的物质可能发生的组成和变化的科学。化学研究中最重要的领域之一是 气体,因为有必要对其在地球上的行为进行分析。

贯穿整个学科的气体均应通过方程式以及其他数学和统计元素来解释,但在任何情况下,气体的种类和周围环境都会有所不同。由于这些计算的复杂性,化学家扬·范·赫尔蒙特(Jan van Helmont)(发明了气体的那个人)制定了著名的法则,概括了 气体行为倾向,其动能与温度之间的关系。

范海尔蒙特定律用最简单的形式表示,在恒定温度下,固定质量的气体的体积与所施加的压力成反比:P * V = k常数。但是,像任何科学贡献一样,它必须能够整理并保证其可靠性,这在所有情况下都不会发生。


得出的结论是,这不是法律有误,而是 它只对理论气体起作用假设气体中的分子不会在它们之间塌陷,在相同的压力和温度条件下,总是有相同数量的分子占据相同的体积,并且没有吸引力或排斥力。

理想气体,尽管不代表确实存在的气体,但这是一种 促进大量数学计算的工具.

理想气体的一般方程此外,它是由化学的其他两个基本定律的组合产生的,该定律还假设气体符合理想气体的特性。博伊尔-马里奥特定律将一定温度下一定量气体的体积和压力联系在一起,因为它们成反比。查尔斯定律-盖·卢萨克(Charles-Gay Lussac)将体积和温度联系起来,因为它们与恒定压力成正比。


无法创建一个 理想气体的具体清单,因为如前所述,这是独一无二的 假设气体。如果可以列出一组气体(包括稀有气体),它们的处理方法可以与理想气体相同,因为只要压力和温度条件正常,它们的特性是相似的。

  1. 二氧化碳
  2. 氩气

真实气体 它们与理想相反,它们具有热力学行为,因此不遵循与理想气体相同的状态方程。 在高压和低温下,必须不可避免地将气体视为真实气体。在那种情况下,气体被认为处于高密度状态。

理想气体与实际气体之间的实质差异 在于不能无限期地压缩后者,而是其压缩能力与压力和温度水平有关。


真实气体 他们还有一个状态方程来描述他们的行为,这是由 范德华 在1873年。该方程在低压条件下具有相当高的可行性,并且在某种程度上修改了理想的气体方程:P * V = n * R * T,其中n是气体的摩尔数, R为常数,称为“气体常数”。

行为与理想气体不同的气体称为真实气体。以下列表显示了这些气体的一些示例,尽管您也可以添加已经被列为理想气体的气体,但这一次是在高压和/或低温的情况下。

  1. 甲烷
  2. 乙烷
  3. 乙烯
  4. 丙烷
  5. 丁烷
  6. 戊烷


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