Ključna razlika – univerzalna plinska konstanta v primerjavi s karakteristično plinsko konstanto
Plinasta faza je ena od treh glavnih faz, v katerih snov lahko obstaja. Je najbolj stisljivo stanje od treh stanj snovi. Samo 11 elementov od drugih elementov obstaja v normalnih pogojih kot plini. Vendar nam "zakon idealnega plina" daje enačbo, ki jo lahko uporabimo za razlago obnašanja normalnega plina. Ima sorazmernostno konstanto, ki se imenuje univerzalna plinska konstanta in ko se uporablja za pravi plin, se ta konstanta uporablja s spremembo. Potem se imenuje značilna plinska konstanta. Ključna razlika med univerzalno plinsko konstanto in karakteristično plinsko konstanto je, da je univerzalna plinska konstanta uporabna samo za idealne pline, medtem ko je karakteristična plinska konstanta uporabna za realne pline.
Kaj je univerzalna plinska konstanta?
Molekule plina se lahko prosto gibljejo po prostoru, saj so zelo lahke molekule. Sile med molekulami plina so šibke Van Der Waalove privlačne sile. Da pa bi razložili obnašanje plina, so znanstveniki izpeljali teorije z uporabo hipotetičnega plina, znanega kot idealni plin. Izpeljali so tudi zakon o tem idealnem plinu, ki je znan kot zakon o idealnem plinu.
Najprej bi morali vedeti, kaj pomeni idealen plin. To je hipotetični plin, ki bi imel naslednje lastnosti, če bi bil pravi plin. To so le domneve.
- Idealen plin je sestavljen iz velikega števila majhnih plinskih molekul.
- Prostornina teh plinskih molekul je zanemarljiva.
- Med molekulami plina ni privlačnosti.
- Gibanje teh plinskih molekul je podrejeno Newtonovemu zakonu gibanja.
- Trki molekul so popolnoma elastični.
Če pogledamo te lastnosti, je razumljivo, da nobeden od realnih plinov ni idealen.
Kaj je zakon idealnega plina
Zakon idealnega plina označuje stanje idealnega plina in je razložen z naslednjo enačbo.
PV=nRT
P – Tlak idealnega plina
V – prostornina idealnega plina
n – število molov idealnega plina (količina snovi)
T – Temperatura
Izraz R tukaj je univerzalna plinska konstanta. Vrednost R je mogoče izračunati z upoštevanjem standardne temperature in tlaka, ki sta 00C in tlaka 1 atm. To daje vrednost za univerzalno plinsko konstanto 0,082057 L/(K.mol).
Kaj je karakteristična plinska konstanta?
Pri uporabi enačbe idealnega plina za normalne pline je treba zgornjo enačbo spremeniti, ker se nobeden od realnih plinov ne obnaša kot idealen plin. Tako je tam uporabljena karakteristična plinska konstanta namesto univerzalne plinske konstante. Lastnosti realnih plinov, ki se razlikujejo od idealnega plina, so lahko navedene spodaj.
- Pravi plini so v primerjavi z idealnimi plini sestavljeni iz opazno velikih molekul.
- Te plinske molekule nosijo določeno prostornino.
- Med molekulami plina obstajajo šibke Van Der Waalove sile.
- Trki niso popolnoma elastični.
Zato zakona o idealnem plinu ni mogoče uporabiti neposredno za realni plin. Tako je narejena preprosta sprememba; univerzalna plinska konstanta se deli z molsko maso plina, preden jo uporabimo v enačbi. Lahko se prikaže na naslednji način.
Rspecific=R/M
Rspecifično –Karakteristična plinska konstanta
R – univerzalna plinska konstanta
M – molska masa plina
To se lahko uporablja celo za mešanico plinov. Nato je treba konstanto R deliti z molsko maso mešanice plinov. Ta značilna plinska konstanta je znana tudi kot specifična plinska konstanta, ker je njena vrednost odvisna od plina ali mešanice plinov.
Slika 01: Idealni plin proti pravemu plinu
Kakšna je razlika med univerzalno plinsko konstanto in karakteristično plinsko konstanto?
Univerzalna plinska konstanta proti karakteristični plinski konstanti |
|
| Univerzalna plinska konstanta se uporablja samo za idealen plin. | Karakteristična plinska konstanta se uporablja za realni plin. |
| Izračun | |
| Univerzalna plinska konstanta se izračuna z uporabo standardnih vrednosti temperature in tlaka (STP). | Karakteristična plinska konstanta se izračuna z vrednostmi STP skupaj z molsko maso realnega plina. |
| Odnos do plina | |
| Univerzalna plinska konstanta je neodvisna od odvzetega plina. | Karakteristična plinska konstanta je odvisna od plina. |
| Vrednost | |
| Vrednost univerzalne plinske konstante je 0,082057 L/(K.mol). | Vrednost za značilno plinsko konstanto bo vedno odvisna od plina. |
Povzetek – univerzalna plinska konstanta proti karakteristični plinski konstanti
Idealni plin je hipotetični plin, za katerega se predpostavlja, da ima lastnosti, ki se zelo razlikujejo od dejanskega plina. Zakon o idealnem plinu je oblikovan za razlago obnašanja idealnega plina. Pri uporabi te konstante na realnih plinih pa jo je treba spremeniti z uporabo karakteristične plinske konstante, ki ni univerzalna plinska konstanta. To je zato, ker se nobeden od realnih plinov ne obnaša kot idealen plin. Glavna razlika med univerzalno plinsko konstanto in karakteristično plinsko konstanto je, da je univerzalna plinska konstanta uporabna le za idealne pline, medtem ko je karakteristična plinska konstanta uporabna za realne pline.
Prenesite PDF različico univerzalne plinske konstante proti karakteristični plinski konstanti
Lahko prenesete različico PDF tega članka in jo uporabite za namene brez povezave v skladu z opombami o citatih. Prenesite PDF različico tukaj. Razlika med univerzalno plinsko konstanto in karakteristično plinsko konstanto.
