Gas nyata: simpangan tina ideality

Istilah "gas nyata" diantara kimiawan jeung fisikawan disebut gas sipat sapertos nu langsung gumantung interaksi antarmolekul maranéhanana. Sanajan sagala diréktori husus bisa maca nu salah mol sahiji zat dina kaayaan normal jeung kaayaan ajeg ngawengku hiji volume kurang 22,41108 liter. pernyataan ieu téh leres ukur pikeun disebut "ideal" gas nu, nurutkeun persamaan Clapeyron, moal akting gaya silih tarik tur repulsion tina molekul, sarta volume nempatan ku dimungkinkeun aya negligibly leutik.

Tangtu, zat ieu teu aya, jadi kabeh alesan ieu jeung itungan anu orientasi murni teoritis. Tapi gas nyata, nu mangrupakeun kana sababaraha extent nyimpang tina hukum idéal pisan sering. Antara molekul zat ieu salawasna gaya hadir silih tarik, nu hartina volume maranéhanana rada beda ti model nu sampurna dina deduced. Leuwih ti éta, sakabéh gas nyata kudu derajat varying simpangan tina ideality.

Tapi di dieu eta disusud kacenderungan sagemblengna jelas: nu leuwih luhur golak titik zat deukeut enol derajat centigrade, beuki sanyawa bakal rupa-rupa ti model idéal. Persamaan tina kaayaan gas nyata milik gaya fisikawan Walanda Johannes Diederik van der Waals, maranéhanana ditarik di 1873. Dina rumus ieu, anu boga formulir (p + n ² a / V ²⁾ (V - nb) = nRT , diadministrasi dua amendments pisan penting di ngabandingkeun maké kasaruan Clapeyron (PV = nRT), ditangtukeun sacara ékspériméntal. Hiji mimiti nyokot kana akun gaya interaksi molekular, nu bakal mangaruhan henteu mung tipe gas, tapi ogé volume na, probability density sarta tekanan. The koreksi kadua ditangtukeun ku nu beurat molekularna zat.

The pangaluyuan peran pangpentingna acquire data di gas tekanan tinggi. Contona, pikeun nitrogén dina 80 atmospheres exponent. itungan bakal béda ti idéal ku ngeunaan lima persén, bari naek tekanan kana bédana opat atmospheres geus ngahontal saratus persen. Hal ieu nuturkeun yen hukum sahiji modél gas idéal mangrupakeun perkiraan. Derogation ti aranjeunna nyaeta duanana kuantitatif jeung kualitatif. Kahiji manifests sorangan dina kanyataan yén persamaan Clapeyron nahan pikeun sakabéh gas nyata pisan kasarna. Mundur nyaéta kualitatif teuing deeper.

gas nyata bisa ogé jadi robah dina cairan na solid state of aggregation, nu bakal janten teu mungkin di adherence ketat maranéhna pikeun persamaan Clapeyron. gaya antarmolekul nimpah bahan sapertos ngakibatkeun formasi rupa sanyawa kimiawi. Ieu deui teu kaci dina Sistim gas idéal teoritis. komunikasi nu sahingga kabentuk disebutna kimiawi atanapi valénsi. Dina kasus dimana nyata gas ieu ionized, therein ngawitan muncul atraksi Coulomb pasukan nu nangtukeun laku, e.g., a plasma, nu mangrupakeun spésiés ionik nétral kuasi. Ieu hususna leres di lampu tina kanyataan yen Fisika plasma kiwari mangrupakeun vast, ngembang pesat disiplin ilmiah, nu boga hiji aplikasi pisan lega di Arsitéktur, téori sinyal gelombang radio, sarta masalah nuklir dikawasa réaksi fusi.

beungkeut kimia nu dina gas nyata ku alam maranéhna teu beda gaya molekul. Jalma jeung lianna sakitu legana diréduksi jadi interaksi listrik antara biaya atom, sakabéh nu diwangun struktur atomik jeung molekular tina zat. Sanajan kitu, pamahaman lengkep gaya molekular jeung kimia éta mungkin ngan kalawan mecenghulna tina mékanika kuantum.

Urang kudu ngaku nu teu unggal kaayaan zat anu kompatibel jeung persamaan tina fisikawan Walanda, bisa dilaksanakeun dina kaperluan praktis. Ieu merlukeun ogé faktor stabilitas termodinamika maranéhanana. Salah sahiji kaayaan penting agén stabilitas sapertos éta dina persamaan tekanan isothermal kudu mastikeun katalungtik kacenderungan pikeun ngurangan total awak. Dina basa sejen, ku beuki naekna nilai V sagala isotherms tina gas nyata kedah tumiba steadily. Samentara éta, dina bagan isothermal Van der pasukan Waals handap tingkat suhu kritis ti rising porsi anu ditalungtik. The titik dina zona ieu pakait jeung kaayaan labil sahiji zat nu dina praktekna teu bisa kabiruyungan.