Mikä on ihanteellinen kaasu?
Kaasut ovat monimutkaisia. Ne ovat täynnä miljardeja ja miljardeja energisiä kaasumolekyylejä, jotka voivat törmätä ja mahdollisesti olla vuorovaikutuksessa toistensa kanssa. Koska todellista kaasua on vaikea kuvailla tarkasti, ihmiset loivat ideaalisen kaasun käsitteen likiarvoksi, joka auttaa meitä mallintamaan ja ennustamaan todellisten kaasujen käyttäytymistä. Termi ihanteellinen kaasu viittaa hypoteettiseen kaasuun, joka koostuu molekyyleistä, jotka noudattavat muutamia sääntöjä:
Ihanteelliset kaasumolekyylit eivät houkuttele tai hylkää toisiaan. Ainoa vuorovaikutus ihanteellisten kaasumolekyylien välillä olisi elastinen törmäys törmäyksessä toisiinsa tai elastinen törmäys säiliön seiniin. [Mikä on elastinen törmäys? Ihanteelliset kaasumolekyylit itsessään eivät vie tilavuutta. Kaasu ottaa tilavuutta, koska molekyylit laajenevat suurelle alueelle, mutta ihanteelliset kaasumolekyylit ovat likimääräisiä pistehiukkasia, joilla ei ole tilavuutta itsessään.
Jos tämä kuulostaa liian ideaalilta ollakseen totta. , olet oikeassa. Täsmälleen ihanteellisia kaasuja ei ole, mutta riittävän lähellä olevia kaasuja on paljon, jotta ideaalisen kaasun käsite on erittäin hyödyllinen likiarvo monissa tilanteissa. Itse asiassa, jos lämpötila on lähellä huoneenlämpötilaa ja paine lähellä ilmanpainetta, monet tärkeät kaasut ovat lähes ihanteellisia.
Jos kaasun paine on liian suuri (esim. satoja kertoja suurempi kuin ilmanpaine), tai lämpötila on liian alhainen (esim. -200 eksti { C}−200 Cmiinus, 200, alkuteksti, välilyönti, C, lopputeksti) ideaalikaasulakista voi olla merkittäviä poikkeamia. Lisätietoja ei-ihanteellisista kaasuista on tässä artikkelissa.
Mikä on ihanteellisen kaasun lain molaarinen muoto?
Paine, PPP, tilavuus VVV ja lämpötila TTT Ihanteellisesta kaasusta johtuvat yksinkertaiset kaavat, joita kutsutaan ihanteellisen kaasun laiksi. Tämän suhteen yksinkertaisuus on iso syy siihen, miksi tyypillisesti käsittelemme kaasuja ihanteellisina, ellei ole hyvää syytä tehdä toisin.
Suuri PV=nRTPV=nRTP, V, yhtä kuin, n, R, T
Missä PPP on kaasun paine, VVV on kaasun ottama tilavuus, TTT on kaasun lämpötila, RRR on kaasuvakio ja nnn on kaasun moolien lukumäärä.