Avainero – yleinen kaasuvakio vs ominaiskaasuvakio
Kaasufaasi on yksi kolmesta päävaiheesta, jonka aine voi olla olemassa. Se on puristuvin tila aineen kolmesta tilasta. Vain 11 alkuainetta muista alkuaineista esiintyy kaasuina normaaleissa olosuhteissa. "Ihanteellinen kaasulaki" kuitenkin antaa meille yhtälön, jota voidaan käyttää selittämään normaalin kaasun käyttäytymistä. Sillä on suhteellisuusvakio, jota kutsutaan universaaliksi kaasuvakioksi, ja kun sitä sovelletaan todelliseen kaasuun, tätä vakiota käytetään muunneltuna. Sitten sitä kutsutaan ominaiskaasuvakioksi. Keskeinen ero yleisen kaasuvakion ja ominaiskaasuvakion välillä on se, että yleiskaasuvakio on sovellettavissa vain ihanteellisiin kaasuihin, kun taas ominaiskaasuvakio on sovellettavissa todellisiin kaasuihin.
Mikä on universaali kaasuvakio?
Kaasumolekyylit voivat liikkua vapaasti kaikkialla avaruudessa, koska ne ovat erittäin kevyitä molekyylejä. Kaasumolekyylien väliset voimat ovat heikkoja Van Der Waalin vetovoimia. Kuitenkin selittääkseen kaasun käyttäytymistä tutkijat ovat johtaneet teorioita käyttämällä hypoteettista kaasua, joka tunnetaan nimellä Ideaalikaasu. He ovat myös johtaneet tätä ihannekaasua koskevan lain, joka tunnetaan ihanteellisen kaasun laina.
Ensinnäkin meidän pitäisi tietää, mitä ihanteellinen kaasu tarkoittaa. Se on hypoteettinen kaasu, jolla olisi seuraavat ominaisuudet, jos se olisi todellinen kaasu. Nämä ovat vain oletuksia.
- Ihanteellinen kaasu koostuu suuresta määrästä pieniä kaasumolekyylejä.
- Näiden kaasumolekyylien tilavuus on mitätön.
- Kaasumolekyylien välillä ei ole vetovoimaa.
- Näiden kaasumolekyylien liike noudattaa Newtonin liikelakia.
- Molekyylien törmäykset ovat täysin elastisia.
Näitä ominaisuuksia tarkasteltaessa on ymmärrettävää, että mikään todellisista kaasuista ei ole ihanteellinen.
Mikä on ihanteellinen kaasulaki
Ideaalikaasulaki ilmaisee ihanteellisen kaasun tilan, ja se selitetään yhtälöllä seuraavasti.
PV=nRT
P – Ihanteellisen kaasun paine
V – Ihanteellisen kaasun tilavuus
n – Ideaalikaasun moolien määrä (aineen määrä)
T – Lämpötila
Termi R tässä on yleinen kaasuvakio. R:n arvo voidaan laskea ottamalla huomioon vakiolämpötila ja -paine, jotka ovat 00C ja 1 atm paine. Tämä antaa yleisen kaasuvakion arvon 0,082057 L/(K.mol).
Mikä on ominaiskaasuvakio?
Käytettäessä ihannekaasuyhtälöä normaaleille kaasuille, yllä oleva yhtälö vaatii muutoksen, koska mikään todellisista kaasuista ei toimi ideaalikaasuna. Siten siellä käytetään ominaista kaasuvakiota yleisen kaasuvakion sijaan. Ideaalikaasusta poikkeavien todellisten kaasujen ominaisuudet voidaan luetella alla.
- Todelliset kaasut koostuvat erotettavissa olevista suurista molekyyleistä ideaalikaasuihin verrattuna.
- Näillä kaasumolekyylillä on tietty tilavuus.
- Kaasumolekyylien välillä on heikkoja Van Der Waal -voimia.
- Törmäykset eivät ole täysin joustavia.
Siksi ihannekaasulakia ei voida soveltaa suoraan todelliseen kaasuun. Näin ollen tehdään yksinkertainen muutos; yleinen kaasuvakio jaetaan kaasun moolimassalla ennen sen soveltamista yhtälöön. Se voidaan näyttää seuraavasti.
Rerityinen=R/M
Rerityinen –Ominainen kaasuvakio
R – yleiskaasuvakio
M – Kaasun moolimassa
Voidaan käyttää jopa kaasuseoksille. Sitten R-vakio tulisi jakaa kaasuseoksen moolimassalla. Tämä ominaiskaasuvakio tunnetaan myös ominaiskaasuvakiona, koska sen arvo riippuu kaasusta tai kaasuseoksesta.
Kuva 01: Ideaalikaasu vs. oikea kaasu
Mitä eroa on yleiskaasuvakiolla ja ominaiskaasuvakiolla?
yleiskaasuvakio vs ominaiskaasuvakio |
|
| Yleistä kaasuvakiota sovelletaan vain ihanteelliseen kaasuun. | Oikealle kaasulle käytetään ominaista kaasuvakiota. |
| Laskelma | |
| Yleinen kaasuvakio lasketaan käyttämällä vakiolämpötilan ja paineen (STP) arvoja. | Ominainen kaasuvakio lasketaan STP-arvoilla yhdessä todellisen kaasun moolimassan kanssa. |
| Suhde kaasuun | |
| Yleinen kaasuvakio on riippumaton käytetystä kaasusta. | Ominainen kaasuvakio riippuu kaasusta. |
| Arvo | |
| Yleisen kaasuvakion arvo on 0,082057 L/(K.mol). | Kaasuominaisen vakion arvo riippuu aina kaasusta. |
Yhteenveto – yleinen kaasuvakio vs. ominaiskaasuvakio
Ihanteellinen kaasu on hypoteettinen kaasu, jonka oletetaan olevan ominaisuudet, jotka poikkeavat hyvin paljon todellisesta kaasusta. Ideaalikaasulaki muodostetaan selittämään ihanteellisen kaasun käyttäytymistä. Kuitenkin, kun tätä vakiota käytetään todellisissa kaasuissa, sitä tulisi muuttaa käyttämällä muuta ominaista kaasuvakiota kuin yleiskaasuvakiota. Tämä johtuu siitä, että mikään todellisista kaasuista ei toimi ideaalikaasuna. Suurin ero yleiskaasuvakion ja ominaiskaasuvakion välillä on se, että yleiskaasuvakio on sovellettavissa vain ihanteellisiin kaasuihin, kun taas ominaiskaasuvakio on sovellettavissa todellisiin kaasuihin.
Lataa PDF-versio Universal Gas Constant vs Characteristic Gas Constant
Voit ladata tämän artikkelin PDF-version ja käyttää sitä offline-tarkoituksiin lainaushuomautuksen mukaisesti. Lataa PDF-versio tästä. Ero yleiskaasuvakion ja ominaiskaasuvakion välillä.
