Pagrindinis idealių dujų ir tikrojo dujų dėsnio skirtumas yra tas, kad idealiųjų dujų dėsnis apibūdina teorinių dujų elgseną, o tikrasis dujų dėsnis – realiai egzistuojančių dujų elgseną visatoje.
Idealios dujos – tai teorinės dujos, kurių atsitiktinai judančios dujų dalelės visiškai elastingai susiduria ir tarp jų nėra jokios kitos sąveikos. Pagal šį apibrėžimą galime suprasti, kad šios idealios dujos negali atsirasti gamtoje, nes iš esmės yra sąveika tarp bet kokių mums žinomų dujų dujų dalelių. Tiesą sakant, mums žinomos dujos yra tikros dujos.
Kas yra idealių dujų įstatymas?
Idealiųjų dujų dėsnis yra lygtis, apibūdinanti idealių dujų elgseną. Idealios dujos yra hipotetinės, o šios dujos pasitaiko tik teorijose. Todėl, naudodamiesi idealiųjų dujų įstatymu, galime suprasti ir įvertinti daugelio mums žinomų realių dujų elgseną. Tačiau jis turi keletą apribojimų. Be to, šis įstatymas yra kelių kitų įstatymų derinys:
- Boyle'o įstatymas
- Karolio įstatymas
- Avogadro įstatymas
- Gėjaus Lussaco įstatymas
Skaičiavimas
Iš esmės idealų dujų įstatymą galime pateikti taip;
PV=nRT
Kur P yra slėgis, V yra tūris, o T yra idealių dujų temperatūra. Čia „n“yra idealių dujų molių skaičius, o „R“yra konstanta – vadiname idealiųjų dujų konstanta. Ji turi visuotinę vertę; R reikšmė yra vienoda bet kurioms dujoms ir yra 8,314 J/(K·mol).
Be to, iš šio įstatymo galime gauti įvairių išvestinių; molinė forma, kombinuota forma ir tt Pavyzdžiui, kadangi „n“yra molių skaičius, galime jį pateikti naudodami dujų molekulinę masę. Išvedimas yra toks.
n=m/M
kur n yra dujų molių skaičius, m yra dujų masė ir M yra dujų molekulinė masė. Naudojant aukščiau pateiktą lygtį, PV=nRT
PV=(m/M)RT
Jei norime gauti dujų tankį, aukščiau pateiktą lygtį galime naudoti taip;
P=(m/VM) RT
P=ρRT/M
Be to, jei norime gauti kombinuotą dujų dėsnį iš idealiųjų dujų dėsnio, galime jį išvesti taip; dviejų dujų „1“ir „2“slėgis, tūris ir temperatūra yra P1, V1, T 1 ir P2, V2 ir T2 Tada dėl dviejų dujų, galime parašyti dvi lygtis kaip;
P1V1=nRT1 ……………..(1)
P2V2=nRT2 ………………..(2)
Padalijus (1) lygtį iš lygties (2), gauname
(P1V1)/(P2V 2)=T1/ T2
Šią lygtį galime pertvarkyti taip;
P1V1/ T1=P2 V2/ T2
Kas yra tikrasis dujų įstatymas?
Tikrasis dujų dėsnis, dar vadinamas Van der Waalso dėsniu, yra kilęs iš idealių dujų dėsnio, apibūdinančio tikrų dujų elgseną. Kadangi tikrosios dujos negali elgtis idealiai, tikrasis dujų įstatymas pakeitė slėgio ir tūrio komponentus idealiųjų dujų įstatyme. Taigi tūrį ir slėgį galime gauti taip:
Tikrųjų dujų tūris=(Vm – b)
Tikrųjų dujų slėgis=(P + a{n2/V2})
Tada mes galime gauti tikrąjį dujų dėsnį pritaikę šiuos modifikuotus komponentus idealiųjų dujų įstatymui taip:
(P + a{n2/V2})(Vm – b)=nRT
Kur Vm yra dujų molinis tūris, R yra universali dujų konstanta, T yra tikrų dujų temperatūra, P yra slėgis.
Kuo skiriasi idealių dujų įstatymas nuo tikrojo dujų įstatymo?
Idealiųjų dujų dėsnis yra lygtis, apibūdinanti idealių dujų elgseną. Tikrasis dujų įstatymas yra išvestas iš idealių dujų įstatymo, kad atitiktų tikrų dujų elgseną. Taigi, pagrindinis skirtumas tarp idealių dujų įstatymo ir tikrojo dujų įstatymo yra tas, kad idealių dujų įstatymas apibūdina teorinių dujų elgseną, o tikrasis dujų įstatymas apibūdina faktiškai visatoje esančių dujų elgesį.
Be to, idealiųjų dujų dėsnį galime išvesti iš lygties PV=nRT, o tikrąjį dujų dėsnį iš lygties (P + a{n2/V 2})(Vm – b)=nRT.
Santrauka – Idealus dujų įstatymas prieš tikrąjį dujų įstatymą
Trumpai tariant, idealios dujos yra hipotetinė medžiaga, kuri turi visiškai elastingą dujų dalelių susidūrimą, o tai savybė, kurios dauguma mums žinomų tikrų dujų nerodo. Pagrindinis idealių dujų ir tikrojo dujų dėsnio skirtumas yra tas, kad idealių dujų dėsnis apibūdina teorinių dujų elgseną, o tikrasis dujų dėsnis – realiai egzistuojančių dujų elgseną visatoje.
