3 Voorbeelden van ideaal gas: onder welke omstandigheden:


In dit artikel "Voorbeelden van ideaal gas" en voorbeelden van ideaal gas zullen gerelateerde feiten worden besproken. Voorbeelden van ideaal gas zijn gebaseerd op de wet van ideaal gas. Maar in het praktische leven is er geen ideaal gas in het heelal.

3+ ideale gasvoorbeelden worden hieronder vermeld,

Voorbeeld 1:-

Bereken de hoeveelheid dichtheid voor het stikstofgas bij een druk van 256 Torr en een temperatuur van 25 graden Celsius.

Oplossing: - Gegeven gegevens zijn,

P = 256 Torr = 256 Torr x 1 atm/760 Torr = 0.3368 atm

V =?

T = (25 + 273) K = 298 K

n =?

Nu passen we de formule voor ideaal gas toe,

PV = nRT ………. eqn (1)

We kunnen dus ook schrijven dat de dichtheid is,

ρ = m/v ………. eqn (2)

Waar,

ρ = Dichtheid van het ideale gas

m = Massa van het ideale gas

v = Volume van het ideale gas

Nu, m = M xn ………. eqn (3)

Waar,

m = massa

M = Molaire massa

n = Mol

Uit eqn (2) en eqn (3) krijgen we,

ρ = m/v …… (4)

Als we de eqn (2) en eqn (3) rangschikken, krijgen we,

ρ = M xn/V ……eqn(5)

ρ/M = n/V……eqn(6)

Nu de vergelijking van ideaal gas toepassend,

PV = nRT

n/V =ρ /M ……eqn(7)

n/V = P/RT ……eqn(8)

Uit eqn (6) en eqn (8) krijgen we,

ρ/M} = P/RT ……eqn(9)

Isoleer dichtheid,

ρ = PM/RT……eqn(10)

ρ = (0.3368 atm)(2 x 14.01gram/mol)/(0.08206 L*atm*mol-1*K-1 )(298K)

ρ = 0.3859 gram/mol

De hoeveelheid dichtheid voor het stikstofgas bij een druk van 256 Torr en een temperatuur van 25 graden Celsius is 0.3859 gram/mol.

Ideale gasvoorbeelden
Afbeelding – Stikstof: voorbeeld van ideaal gas;
Image Credit - Wikimedia Commons

Voorbeeld 2:-

Een container die is gevuld met het neongas. De hoeveelheid Neon in container is 5.00 Liter op het moment dat de temperatuur 26 graden Celsius is bij 750 mm Hg. Er wordt nu een kooldioxidedamp aan de container toegevoegd. De hoeveelheid kooldioxide die aan de container wordt toegevoegd, is 0.627 gram.

Bepaal nu deze factoren,

Partiële druk voor Neon in atm.

Partiële druk voor kooldioxide in atm.

Totale druk aanwezig in de container.

Oplossing: - Gegeven gegevens zijn,

P = 750 mmHg -> 1.01 atm

V = 5.00 Liter

T = (26 + 273) K= 299 K

nne =?

nco2 =?

Voor koolstofdioxide is het aantal mol,

nco2 = 0.627 gram CO2 = 1 mol/44 gram = 0.01425 mol CO2

Nu voor Neon is het aantal mol,

nNe= 0.206 mol Ne

Voordat we de kooldioxide aan de container toevoegen, kunnen we alleen druk krijgen voor neon. Dus de gedeeltelijke druk voor neon is zeker de hoeveelheid druk al ter sprake gekomen.

Nu voor de kooldioxide,

Met behulp van de vergelijking van de ideale gasvergelijking kunnen we schrijven,

Voor zowel de koolstofdioxide- als de neontemperatuur blijven het volume en de gasconstante hetzelfde.

Dus,

1.01 atm/0.206 mol Ne = PCO2/0.01425 mol CO2

PCO2 = 0.698 atm

Totale druk,

Ptotaal = PNe + PCO2

Ptotaal= 1.01 atm + 0.698 atm

Ptotaal = 1.708 atm

Partiële druk voor Neon is 1.01 atm.

Partiële druk voor kooldioxide 0.698 atm.

De totale druk in de container is 1.708 atm.

Voorbeeld 3:-

Bepaal de hoeveelheid volume.

In een glazen container is kooldioxidegas aanwezig. De temperatuur van het kooldioxidegas is 29 graden Celsius, de druk is 0.85 atm en de massa van het kooldioxidegas is 29 gram.

Oplossing: - Gegeven gegevens zijn,

P = 0.85 atm

m = 29 gram

T = (273 + 29) K = 302 K

De wiskundige vorm van het ideale gas is,

PV = nRT ……..eqn (1)

Waar,

P = Druk voor het ideale gas

V = Volume voor het ideale gas

n = Molair getal voor het ideale gas

R = Universele gasconstante voor het ideale gas

T = Temperatuur voor het ideale gas

Als in een materie M aangegeven als molmassa en massa van een materie aangeduid als m dan kan het totale aantal mol voor die specifieke materie worden uitgedrukt s,

n = m/M ……..eqn (2)

Combineer de ……..eqn (1) en ……..eqn (2) die we krijgen,

PV = mRT/M ……..eqn (3)

We weten dat de waarde van de molmassa voor koolstofdioxide is,

M = 44.01 gram/mol

Uit vergelijking (3) kunnen we schrijven,

V = mRT/M = 29 gram x 0.0820574 L*atm*mol-1*K-1 x 302/44.01 gram/mol x 0.85 atm

V = 19.21 Liter

In een glazen container is kooldioxidegas aanwezig. De temperatuur van het kooldioxidegas is 29 graden Celsius, de druk is 0.85 atm en de massa van het kooldioxidegas is 29 gram. Dan is de inhoud 19.21 Liter.

Afbeelding – Kooldioxide;
Image Credit - Wikipedia

Echt gas versus ideaal gas:

Ideale gassen volgen de wet van gas in een bepaalde constante toestand, maar echt gas volgt niet de wet van gas in een bepaalde constante toestand. In het praktische leven bestaat geen ideaal gas, maar echt gas wel.

De belangrijkste punten zijn afgeleid over het verschil tussen echt gas en ideaal gas,

ParameterIdeaal gasEcht gas
DefinitieHet gas dat de wet van gas volgt bij een bepaalde toestand van constante druk en temperatuur;Het gas dat niet de wet van gas volgt bij een bepaalde toestand van constante druk en temperatuur;
Beweging van deeltjesHet deeltje dat aanwezig is in het ideale gas is vrij om te bewegen en het deeltje neemt niet deel aan interactie tussen de deeltjes.Het deeltje dat aanwezig is in het echte gas is niet vrij om te bewegen en met elkaar te concurreren, het deeltje neemt deel aan interactie tussen de deeltjes.
Volume bezette verwaarlozenniet te verwaarlozen
DrukHoge druk aanwezigLagere druk dan de ideale gasdruk
Aanwezig forcerenIntermoleculaire aantrekkingskracht is niet aanwezigIntermoleculaire aantrekkingskracht is aanwezig
FormuleDe formule die het ideale gas volgt,
PV = nRT
Waar,
P = druk
V = Volume
n = hoeveelheid stof R = Ideale gasconstante
T = Temperatuur
De formule die echt gas is volgen,
(P + an2/V2)(V – nb) = nRT
Waar,
P = druk
a = Parameter die empirisch moet worden bepaald voor individueel gas
V = Volume
b = Parameter die empirisch moet worden bepaald voor individueel gas
n = hoeveelheid stof
R = Ideale gasconstante
T = Temperatuur  
BeschikbaarheidBestaat nietBestaan

Lees meer over Isotherm proces: het zijn allemaal belangrijke feiten met 13 veelgestelde vragen

Veelgestelde vragen: -

Vraag: - Leid de beperkingen van ideaal gas af.

Oplossing: - De beperkingen van ideaal gas worden hieronder vermeld,

  • Ideaal gas kan niet werken bij hoge dichtheid, lage temperatuur en hoge druk
  • Ideaal gas niet toepasbaar voor zware gassen
  • Ideaal gas niet van toepassing sterke intermoleculaire krachten.
Afbeelding – Ideaal gas;
Image Credit - Wikipedia

Lees meer over Overdruk: het zijn belangrijke eigenschappen met 30 veelgestelde vragen

Vraag: - Schrijf de aannames over het ideale gas op.

Oplossing: - Eigenlijk is in onze omgeving ideaal gas niet aanwezig. De wet van ideaal gas is een eenvoudige vergelijking waarmee we de relatie tussen druk, volume en temperatuur voor gassen kunnen begrijpen.

De aannames over het ideale gas staan ​​hieronder vermeld,

  • De gasdeeltjes van ideaal gas hebben een verwaarloosbaar volume.
  • De grootte van de gasdeeltjes van ideaal gas is gelijk en ze hebben geen intermoleculaire kracht.
  • De gasdeeltjes van ideaal gas volgen de bewegingswet van Newton.
  • Er is geen energieverlies.
  • De gasdeeltjes van ideaal gas hebben een elastische botsing.

Vraag: - Leid de andere vormvergelijking voor ideaal gas af.

Oplossing: - Ideale gasformule eigenlijk een combinatie van de wet van Boyle, de wet van Avogadro, de wet van Charle en de wet van Gay Lussac.

De verschillende vormvergelijking voor ideaal gas wordt hieronder kort samengevat,

Veel voorkomende vorm van ideaal gas:

PV = nRT = nkbNAT = NkBT

Waar,

P = Druk voor het ideale gas gemeten in Pascal

V = Volume voor het ideale gas gemeten in kubieke meter

 n = Het totaal van ideaal gas dat wordt gemeten in mol gemeten in mol

R = Gasconstante voor het ideale gas met een waarde van 8.314 J/K.mol = 0.0820574 L*atm*mol-1*K-1

T = Temperatuur voor het ideale gas gemeten in Kelvin

N = Het totale aantal ideale gasmoleculen

kb = Boltzmann-constante voor het ideale gas

NA = Avogadro constant

Molaire vorm van ideaal gas:

Pv = Rspecifieke T

P = Druk voor het ideale gas

v = Specifiek volume voor het ideale gas

Rspecifiek = Specifieke gasconstante voor het ideale gas

T = Temperatuur voor het ideale gas

Statistische vorm van ideaal gas:

P = kb/μ mμT

Waar,

P = Druk voor het ideale gas

kb = Boltzmann-constante voor het ideale gas

μ= Gemiddelde partiële massa voor het ideale gas

mμ = Atoommassaconstante voor het ideale gas

ρ = Dichtheid voor het ideale gas

T = Temperatuur voor het ideale gas

Gecombineerde gaswet: -

PV/T = k

P = druk

V = Volume

T = Temperatuur

k = Constante

Wanneer dezelfde materie in huidige twee verschillende toestanden die tijd kunnen we schrijven,

P1V1/T1 = P2V2/T2

Vraag: -Leid de wet van Boyle af.

Oplossing: - De wet van Boyle is een gaswet. De gaswet van Boyle leidt af dat de druk die wordt uitgeoefend door een gasvormige substantie (van een bepaalde massa, op een constante temperatuur gehouden) omgekeerd evenredig is met het volume dat het inneemt.

Afbeelding - Wet van Boyle;
Image Credit - Wikimedia

Met andere woorden, de druk en het volume van een gas zijn indirect evenredig aan elkaar met de temperatuur en de hoeveelheid gas wordt constant gehouden. 

De gaswet van Boyle kan wiskundig als volgt worden uitgedrukt:

P1V1 = P2V2

Waar,

P1 = De aanvankelijke druk uitgeoefend door de gasvormige stof

V1 = Het aanvankelijke volume ingenomen door de gasvormige stof

P2 = De uiteindelijke druk uitgeoefend door de gasvormige stof

V2 = Het uiteindelijke volume ingenomen door de gasvormige stof

Deze uitdrukking kan worden verkregen uit de druk-volumerelatie die wordt gesuggereerd door de wet van Boyle. Voor een vaste hoeveelheid gas die op een constante temperatuur wordt gehouden, is PV = k. Daarom,

P1V1= k (begindruk x beginvolume)

P2V2 = k (einddruk x eindvolume)

P1V1 = P2V2

Volgens de wet van Boyle zal elke verandering in het volume dat door een gas wordt ingenomen (bij constante hoeveelheid en temperatuur) resulteren in een verandering in de druk die door een gas wordt uitgeoefend.

Indrani Banerjee

Hallo..Ik ben Indrani Banerjee. Ik heb mijn bachelor werktuigbouwkunde afgerond. Ik ben een enthousiast persoon en ik ben een persoon die positief is over elk aspect van het leven. Ik hou van boeken lezen en naar muziek luisteren. Laten we verbinding maken via LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/indrani-banerjee-2487b4214

Recente Nieuws