Негізгі айырмашылық – аралас газ заңы мен идеалды газ заңы
Әртүрлі газдарды зерттегенде газдың көлемі, қысымы, температурасы және құрамындағы газ мөлшері арасындағы байланыс өте маңызды. Бұл қатынастар идеал газ заңымен және біріктірілген газ заңымен берілген. Бұл заңдарды түсіндіргенде «идеалды газ» термині жиі қолданылады. Идеал газ іс жүзінде жоқ, бірақ гипотетикалық газ тәрізді қосылыс. Оның газ молекулалары арасында молекулааралық күштері жоқ. Дегенмен, кейбір газдар қолайлы жағдайлар (температура және қысым) қамтамасыз етілгенде идеалды газ ретінде әрекет ете алады. Газ заңдары идеал газдар үшін жасалған. Осы газ заңдарын нақты газдар үшін қолданғанда кейбір түзетулер қарастырылады. Біріктірілген газ заңы үш газ заңының қосындысы; Бойль заңы, Чарльз заңы және Гей-Люссак заңы. Біріктірілген газ заңы мен идеал газ заңының негізгі айырмашылығы мынада: аралас газ заңы үш газ заңының жиынтығы, ал идеал газ заңы жеке газ заңы.
Біріккен газ заңы дегеніміз не?
Біріккен газ заңы үш газ заңының қосындысынан құралады; Бойль заңы, Чарльз заңы және Гей-Люссак заңы. Біріктірілген газ заңдары қысым мен көлемнің көбейтіндісінің және газдың абсолютті температурасының қатынасы тұрақты шамаға тең екенін көрсетеді.
PV/T=k
Мұнда P - қысым, V - көлем, T - температура және k - тұрақты. Біріктірілген газ заңын Авогадро заңымен бірге қолданғанда идеалды газ заңы шығады. Біріктірілген газ заңының иесі немесе ашушысы жоқ. Жоғарыдағы қатынасты төменде де беруге болады.
P1V1/T1=P2V2/T2
Бұл екі күйдегі идеал газдың көлемі, температурасы және қысымы арасындағы байланысты береді. Сондықтан бұл теңдеуді бастапқы күйде немесе соңғы күйде осы параметрлерді түсіндіру және болжау үшін пайдалануға болады.
Бойл заңы
Тұрақты температурада идеал газдың көлемі сол газдың қысымына кері пропорционал болады. Бұл бастапқы қысым (P1) мен бастапқы көлемнің (V1) көбейтіндісі сол газдың соңғы қысымы (P2) мен соңғы көлемінің (V2) көбейтіндісіне тең екенін білдіреді.
P1V1=P2V2
Чарльз заңы
Тұрақты қысымда идеал газдың көлемі сол газдың температурасына тура пропорционал болады. Бұл заң төмендегідей берілуі мүмкін.
V1/T1=V2/T2
01-сурет: қысым-көлем заңының суреті
Гей-Люссак заңы
Тұрақты көлемде идеал газдың қысымы сол газдың температурасына тура пропорционал болады. Оны төмендегідей беруге болады, P1/T1=P2/T2
Идеал газ заңы дегеніміз не?
Идеал газ заңы химияның негізгі заңы болып табылады және ол идеал газдың қысымы (P) мен көлемінің (V) көбейтіндісі температура (T) мен санның көбейтіндісіне тура пропорционал екенін көрсетеді газ бөлшектерінің (n).
PV=kNT
Мұнда k – пропорционалдық тұрақтысы. Ол Больцман тұрақтысы ретінде белгілі. Бұл тұрақтының мәні 1,38 x 10-23 J/K болып табылады. Дегенмен, идеал газ жай былайша өрнектеледі.
PV=nRT
Мұндағы n - бар газдың мольдерінің саны, ал R - 8 арқылы берілген әмбебап газ тұрақтысы.314 Jmol-1K-1 Бұл теңдеуді тек идеалды газдар үшін пайдалануға болады. Егер оны нақты газдар үшін пайдалану қажет болса, кейбір түзетулер жасалады, себебі нақты газдарда идеал газдардан көптеген ерекшеліктер бар.
Бұл жаңа теңдеу Ван дер Ваальс теңдеуі ретінде белгілі. Ол төменде берілген.
(P + a{n/V}2) ({V/n} – b)=RT
Бұл теңдеуде «a» газ түріне тәуелді тұрақты шама, ал b - сонымен қатар бір моль газ көлемін беретін тұрақты шама (газ молекулалары орналасқан).
Біріккен газ заңы мен идеалды газ заңының арасында қандай байланыс бар?
Біріккен газ заңын Авогадро заңымен бірге қолданғанда идеалды газ заңы шығады
Біріккен газ заңы мен идеалды газ заңының айырмашылығы неде?
Біріккен газ заңы мен идеалды газ заңы |
|
| Біріккен газ заңы үш газ заңының қосындысынан құралады; Бойль заңы, Чарльз заңы және Гей-Люссак заңы. | Идеал газ заңы химиядағы негізгі заң; ол идеал газдың қысымы (P) мен көлемінің (V) көбейтіндісі температура (T) мен газдың бірқатар бөлшектерінің (n) көбейтіндісіне тура пропорционал екенін көрсетеді. |
| Қалыптастыру | |
| Біріккен газ заңы Бойль заңы, Чарльз заңы және Гей-Люссак заңының қосындысынан құралады. | Идеал газ заңы жеке заң. |
| Теңдеу | |
| Біріктірілген газ заңы PV/T=k арқылы берілген | Идеал газ заңы берілген PV=nRT |
Қорытынды – Аралас газ заңы мен идеалды газ заңы
Газ заңдары газдың мінез-құлқы мен қасиеттерін түсіну және болжау үшін қолданылады. Аралас газ заңы мен идеал газ заңының айырмашылығы мынада: аралас газ заңы үш газ заңының жиынтығы, ал идеал газ заңы жеке газ заңы. Біріктірілген газ заңы Бойль заңы, Чарльз заңы және Гей-Люссак заңынан құралған.
