Ideal gaz va real gaz
Gaz materiya mavjud boʻlgan holatlardan biridir. Qattiq va suyuqliklardan qarama-qarshi xususiyatlarga ega. Gazlarning tartibi yo'q va ular har qanday ma'lum joyni egallaydi. Ularning xatti-harakatiga harorat, bosim va boshqalar kabi oʻzgaruvchilar katta taʼsir koʻrsatadi.
Ideal gaz nima?
Ideal gaz - bu nazariy tushuncha bo'lib, biz undan o'rganish maqsadlarida foydalanamiz. Gaz ideal bo'lishi uchun ular quyidagi xususiyatlarga ega bo'lishi kerak. Agar ulardan biri yetishmasa, u holda gaz ideal gaz hisoblanmaydi.
• Gaz molekulalari orasidagi molekulalararo kuchlar ahamiyatsiz.
• Gaz molekulalari nuqta zarralari sifatida qaraladi. Shuning uchun, gaz molekulalari egallagan bo'shliq bilan solishtirganda, molekulalarning hajmlari ahamiyatsiz.
Odatda gazsimon molekulalar har qanday boʻshliqni toʻldiradi. Shuning uchun katta bo'shliqni havo egallaganida, gaz molekulasining o'zi fazoga nisbatan juda kichikdir. Shuning uchun gaz molekulalarini nuqta zarralari sifatida qabul qilish ma'lum darajada to'g'ri. Biroq, katta hajmga ega bo'lgan ba'zi gaz molekulalari mavjud. Ovoz balandligiga e'tibor bermaslik bu holatlarda xatoliklarni keltirib chiqaradi. Birinchi taxminga ko'ra, biz gaz molekulalari o'rtasida molekulalararo o'zaro ta'sir yo'qligini hisobga olishimiz kerak. Biroq, aslida ular o'rtasida hech bo'lmaganda zaif o'zaro ta'sirlar mavjud. Biroq, gaz molekulalari tez va tasodifiy harakat qiladi. Shuning uchun ular boshqa molekulalar bilan molekulalararo o'zaro ta'sir qilish uchun etarli vaqtga ega emaslar. Shuning uchun, bu nuqtai nazardan qaraganda, birinchi taxminni ham qabul qilish biroz to'g'ri. Garchi biz ideal gazlarni nazariy deb aytsak ham, biz buni 100% haqiqat deb ayta olmaymiz. Gazlar ideal gazlar sifatida harakat qiladigan holatlar mavjud. Ideal gaz uchta o'zgaruvchi bilan tavsiflanadi: bosim, hajm va harorat. Quyidagi tenglama ideal gazlarni aniqlaydi.
PV=nRT=NkT
P=mutlaq bosim
V=jild
n=mollar soni
N=molekulalar soni
R=universal gaz doimiysi
T=mutlaq harorat
K=Boltsman doimiysi
Cheklovlar mavjud boʻlsa-da, biz gazlarning harakatini yuqoridagi tenglama yordamida aniqlaymiz.
Haqiqiy gaz nima?
Yuqorida keltirilgan ikkita yoki ikkala taxmindan biri noto'g'ri bo'lsa, bu gazlar haqiqiy gazlar deb ataladi. Haqiqiy gazlarni tabiiy muhitda uchratamiz. Haqiqiy gaz juda yuqori bosimlarda ideal holatdan farq qiladi. Buning sababi shundaki, juda yuqori bosim qo'llanilganda, gaz to'ldirilgan hajm juda kichik bo'ladi. Keyin bo'shliq bilan taqqoslaganda, biz molekula hajmini e'tiborsiz qoldira olmaymiz. Bundan tashqari, ideal gazlar juda past haroratlarda haqiqiy holatga keladi. Past haroratlarda gaz molekulalarining kinetik energiyasi juda past bo'ladi. Shuning uchun ular sekin harakat qilishadi. Shu sababli, gaz molekulalari o'rtasida molekulalararo o'zaro ta'sir bo'ladi, biz buni e'tiborsiz qoldira olmaymiz. Haqiqiy gazlar uchun biz yuqoridagi ideal gaz tenglamasidan foydalana olmaymiz, chunki ular boshqacha harakat qiladi. Haqiqiy gazlarni hisoblash uchun murakkabroq tenglamalar mavjud.
Ideal va real gazlar oʻrtasidagi farq nima?
• Ideal gazlar molekulalararo kuchlarga ega emas va gaz molekulalari nuqta zarralari sifatida qaraladi. Bundan farqli o'laroq, haqiqiy gaz molekulalari hajmi va hajmiga ega. Bundan tashqari ular molekulalararo kuchlarga ega.
• Haqiqatda ideal gazlarni topib bo'lmaydi. Lekin gazlar ma'lum harorat va bosimlarda shunday harakat qiladi.
• Gazlar yuqori bosim va past haroratlarda oʻzini haqiqiy gaz kabi tutadi. Haqiqiy gazlar past bosim va yuqori haroratlarda ideal gazlar kabi harakat qiladi.
• Ideal gazlar PV=nRT=NkT tenglamasi bilan bogʻlanishi mumkin, real gazlar esa bunday emas. Haqiqiy gazlarni aniqlash uchun ancha murakkab tenglamalar mavjud.
