Różnica Między Uniwersalną Stałą Gazową A Charakterystyczną Stałą Gazową

2024 Autor: Mildred Bawerman | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-16 08:41

Kluczowa różnica - uniwersalna stała gazowa a charakterystyczna stała gazowa

Faza gazowa jest jedną z trzech głównych faz, w których może istnieć materia. Jest to stan najbardziej ściśliwy z trzech stanów skupienia. Tylko 11 pierwiastków z innych pierwiastków istnieje jako gazy w normalnych warunkach. Jednak „prawo gazu doskonałego” daje nam równanie, którego można użyć do wyjaśnienia zachowania normalnego gazu. Ma stałą proporcjonalności, zwaną uniwersalną stałą gazową, a gdy jest stosowana do gazu rzeczywistego, ta stała jest używana z modyfikacją. Nazywa się wtedy charakterystyczną stałą gazową. Kluczowa różnica między uniwersalną stałą gazową a charakterystyczną stałą gazową polega na tym, że uniwersalna stała gazowa ma zastosowanie tylko do gazów doskonałych, podczas gdy charakterystyczna stała gazowa ma zastosowanie do gazów rzeczywistych.

ZAWARTOŚĆ

1. Omówienie i kluczowe różnice

2. Czym jest uniwersalna stała gazowa

3. Czym jest charakterystyczna stała gazowa

4. Porównanie obok siebie - uniwersalna stała gazowa a charakterystyczna stała gazowa w formie tabelarycznej

5. Podsumowanie

Co to jest uniwersalna stała gazowa?

Cząsteczki gazu są zdolne do swobodnego ruchu w całej przestrzeni, ponieważ są bardzo lekkimi cząsteczkami. Siły między cząsteczkami gazu są słabymi siłami przyciągania Van Der Waala. Jednak, aby wyjaśnić zachowanie gazu, naukowcy wyprowadzili teorie na podstawie hipotetycznego gazu znanego jako gaz doskonały. Wyprowadzili również prawo dotyczące tego gazu doskonałego, znane jako prawo gazu doskonałego.

Po pierwsze, powinniśmy wiedzieć, co oznacza gaz doskonały. Jest to hipotetyczny gaz, który wykazywałby następujące właściwości, gdyby był gazem rzeczywistym. To tylko przypuszczenia.

• Idealny gaz składa się z dużej liczby małych cząsteczek gazu.
• Objętość tych cząsteczek gazu jest znikoma.
• Między cząsteczkami gazu nie ma atrakcji.
• Ruch tych cząsteczek gazu jest zgodny z prawem ruchu Newtona.
• Zderzenia cząsteczek są całkowicie elastyczne.

Patrząc na te właściwości, zrozumiałe jest, że żaden z gazów rzeczywistych nie jest idealny.

Co to jest prawo gazu doskonałego

Prawo gazu doskonałego wskazuje stan gazu doskonałego i jest wyjaśnione następującym równaniem.

PV = nRT

P - Ciśnienie gazu doskonałego

V - Objętość gazu doskonałego

n - liczba moli gazu doskonałego (ilość substancji)

T - Temperatura

Termin R jest tutaj uniwersalną stałą gazową. Wartość R można obliczyć, biorąc pod uwagę standardową temperaturę i ciśnienie, które wynosi 0 ⁰ C i ciśnienie 1 atm. Daje to wartość uniwersalnej stałej gazowej 0,082057 L / (K · mol).

Czym jest charakterystyczna stała gazowa?

Stosując równanie gazu doskonałego dla gazów normalnych, powyższe równanie wymaga modyfikacji, ponieważ żaden z gazów rzeczywistych nie zachowuje się jak gaz doskonały. Dlatego zamiast uniwersalnej stałej gazowej jest tam używana charakterystyczna stała gazowa. Właściwości gazów rzeczywistych, które różnią się od gazu doskonałego, można wymienić, jak poniżej.

• Gazy rzeczywiste składają się z rozróżnialnych dużych cząsteczek w porównaniu z gazami idealnymi.
• Te cząsteczki gazu mają określoną objętość.
• Między cząsteczkami gazu występują słabe siły Van Der Waala.
• Zderzenia nie są całkowicie elastyczne.

Dlatego prawa gazu doskonałego nie można zastosować bezpośrednio do gazu rzeczywistego. W ten sposób dokonuje się prostej modyfikacji; uniwersalną stałą gazową dzieli się przez masę molową gazu przed zastosowaniem jej w równaniu. Można to przedstawić w następujący sposób.

R _specyficzne = R / M

R _{specyficzne -} charakterystyczna stała gazowa

R - uniwersalna stała gazowa

M - masa molowa gazu

Można to zastosować nawet w przypadku mieszaniny gazów. Następnie stałą R należy podzielić przez masę molową mieszaniny gazów. Ta charakterystyczna stała gazowa jest również znana jako właściwa stała gazowa, ponieważ jej wartość zależy od gazu lub mieszaniny gazów.

Rysunek 01: Gaz idealny vs gaz rzeczywisty

Jaka jest różnica między uniwersalną stałą gazową a charakterystyczną stałą gazową?

Porównaj środek artykułu przed tabelą

Uniwersalna stała gazowa a charakterystyczna stała gazowa
Uniwersalna stała gazowa jest stosowana tylko dla gazu doskonałego.	Charakterystyczna stała gazowa jest stosowana dla gazu rzeczywistego.
Obliczenie
Uniwersalną stałą gazową oblicza się na podstawie standardowych wartości temperatury i ciśnienia (STP).	Charakterystyczną stałą gazową oblicza się z wartości STP wraz z masą molową gazu rzeczywistego.
Relacje z gazem
Uniwersalna stała gazowa jest niezależna od pobranego gazu.	Charakterystyczna stała gazowa jest zależna od gazu.
Wartość
Wartość uniwersalnej stałej gazowej wynosi 0,082057 L / (K · mol).	Wartość charakterystycznej stałej gazowej zawsze będzie zależeć od rodzaju gazu.

Podsumowanie - Uniwersalna stała gazowa a charakterystyczna stała gazowa

Gaz doskonały to hipotetyczny gaz, który, jak się zakłada, ma właściwości bardzo różniące się od rzeczywistego gazu. Tworzy się prawo gazu doskonałego, aby wyjaśnić zachowanie gazu doskonałego. Jednak stosując tę stałą do gazów rzeczywistych, należy ją zmodyfikować, stosując inną charakterystyczną stałą gazową niż uniwersalna stała gazowa. Dzieje się tak, ponieważ żaden z gazów rzeczywistych nie zachowuje się jak gaz doskonały. Główna różnica między uniwersalną stałą gazową a charakterystyczną stałą gazową polega na tym, że uniwersalna stała gazowa ma zastosowanie tylko do gazów doskonałych, podczas gdy charakterystyczna stała gazowa ma zastosowanie do gazów rzeczywistych.

Pobierz wersję PDF uniwersalnej stałej gazowej i charakterystycznej stałej gazowej

Możesz pobrać wersję PDF tego artykułu i używać jej w trybie offline, zgodnie z notami cytowania. Proszę pobrać wersję PDF tutaj. Różnica między uniwersalną stałą gazową a charakterystyczną stałą gazową.