Slik reduserer du feil i ideell gasslov

 

1.

Lær først ligningen for den ideelle gassloven. Det er,
PV = nRT,
hvor P er trykket i systemet, V er dets volum, n er antall mol gass, R er den ideelle gaskonstanten i relevante enheter, og T er temperaturen på systemet.

2.

Anerkjenn begrenset anvendelse av den ideelle gassloven. Den er best brukt på heliumgass. En evaluering av heliumgass og hva som endres når en mer komplisert gass blir brukt, vil føre til forbedringer av den ideelle gasslovsligningen.

3.

Vurder først. Det er behov for en volumkorreksjon. Atomer har en bestemt størrelse og volum av seg selv. For å være helt nøyaktig i beregninger må størrelsen på atomene (eller molekylene) tas i betraktning og trekkes fra total, noe som resulterer i det totale tilgjengelige volumet. Dermed er

P (V-nb) = nRT,

hvor b er det faktiske volumet av en mol molekyler. Siden volumet av gassmolekylene avhenger av antall mol gass, blir subtraktive termen - nb.

4.

Nå reflektere over hvorfor den ideelle gassloven fungerer best ved lave trykk og / eller høyere temperaturer. Det er på grunn av attraktive krefter mellom nærliggende molekyler. Når de trekkes nærmere, mister systemet press. Et ekstra uttrykk er nødvendig for å kvantitativt forklare det senket trykk. Van der Waals valgte + en u0026 # xB2; / V u0026 # xB2;
(P + og Ovenstående ligning er Van der Waals modifisering av den ideelle gassloven. Som det kan forventes, har en væske med høyt kokepunkt en stor verdi for 'a.'

5.

Gjør justeringene. Volumet av atomene eller molekylene kan tilnærmes ved å antar at de er sfæriske. Baser beregningen på atomradius eller radius i tilfelle molekyler. Dessverre må verdien av 'a' bestemmes eksperimentelt. Noen verdier for Van der Waals konstanter har allerede blitt evaluert, og er tilgjengelige for bruk, som de som er referert til i referansene nedenfor.

Den ideelle gassloven er det mest grunnleggende uttrykket for sammenhengene mellom trykk, volum og temperatur på enkle gasser. Det gjelder ganske godt for gasser med lav molekylvekt og begrensede interaksjoner. Det må treffes for å forbedre loven dersom den skal gjelde mer generelt.