Dit artikel bespreekt de ideale gaseigenschappen. De term ideaal betekent iets dat in alle opzichten perfect is. Hoewel niets in deze wereld ideaal is.
Of het nu mensen, dieren of een ander deel van de natuur zijn, niets is ideaal. Dit is de manier van leven, alleen met slecht kunnen we goed zien. Laten we onze discussie beperken tot gassen. In de praktijk zijn er alleen echte gassen. Er zijn gassen die bijna ideaal zijn. In dit artikel zullen we de eigenschappen van een ideaal gas bestuderen en daarna verder studeren over de echte gassen die bijna ideaal zijn.
- Ideale gaseigenschappen van lucht
- Ideale gaseigenschappen van methaan
- Ideale gaseigenschappen van Co2
- Ideale gaseigenschappen van Helium
- Ideale gaseigenschappen van stikstof
- Ideale gaseigenschappen van Argon
- Ideale gaseigenschappen van propaan
- Ideale gaseigenschappen van zuurstof
Wat is een ideaal gas?
An ideaal gas wordt gedefinieerd als het theoretische gas dat geen interacties tussen de deeltjes heeft, maar bestaat uit veel puntdeeltjes die willekeurig bewegen of de Brownse beweging volgen.
In werkelijkheid bestaan de ideale gassen niet en bestaan er alleen echte gassen. Ideale gassen volgen enkele van de wetten die worden beschouwd als basiskenmerken van een ideaal gas. De echte gassen die deze wetten of kenmerken bijna volgen, worden ook als ideale gassen beschouwd. Laten we in de sectie hieronder de kenmerken van een ideaal gas bestuderen.
Afbeelding credits: Cmgle, Ideale gaswetrelaties, CC BY-SA 4.0
Kenmerken van een ideaal gas
De kenmerken van ideaal gas worden gegeven door de kinetische theorie van gassen. Deze kenmerken worden gegeven in de onderstaande sectie-
- De gasmoleculen volgen een brownse beweging en bewegen constant.
- Het pad dat door de gasmoleculen wordt afgelegd, volgt een rechte lijn en verandert niet tenzij het botst met een ander molecuul of een andere container.
- Er is geen interactie tussen de moleculen, dus er is geen aantrekkingskracht of repluskracht tussen de moleculen.
- De gasdeeltjes worden als zeer kleine of puntmassa's beschouwd. Ze bevatten geen enkele hoeveelheid volume.
- De botsingen tussen deze puntmassa's zijn elastisch. In dit hele proces wordt energie bespaard, er is geen winst of verlies van energie in dit proces.
- De moleculen bij dezelfde temperatuur hebben dezelfde kinetische energie.
Soorten ideaal gas
De ideale gassen worden ingedeeld in drie hoofdtypen. Deze typen worden gegeven in de onderstaande sectie-
- Klassiek of Maxwell-Boltzmann ideaal gas – Dit type gas wordt verder onderverdeeld in klassiek thermodynamisch ideaal gas en ideaal kwantum Boltzmann-gas.
- Ideaal kwantum Bose-gas– Dit type gas valt onder de Bose-Einstein-statistieken en de energieverdeling van deze bosonen zal plaatsvinden in de vorm van Bose-Einstein-verdeling.
- Ideaal kwantum Fermi-gas– Dit type gas wordt bepaald door Fermi-Dirac-statistieken en de distributie van energie van deze Fermionen zal plaatsvinden in de vorm van Fermi-Dirac-distributie.
Ideale gaseigenschappen van lucht
Onderstaande tabel geeft de ideale gaseigenschappen van lucht weer. Lucht is een mengsel van veel gassen, maar het volgt enkele kenmerken van een ideaal gas.
Een gas gedraagt zich als een ideaal gas wanneer de temperatuur hoog is en de druk laag. Lucht gedraagt zich onder dergelijke omstandigheden als een ideaal gas.
Onderstaande tabel toont de eigenschappen van lucht
Molaire massa- 28.97
Gasconstante- 0.287
Cp- 1.005
Cv-0.718
Ideale gaseigenschappen van methaan
Methaan is een koolstofverbinding die bestaat uit een enkel koolstofatoom en vier waterstofatomen eraan gebonden. De eigenschappen van methaan worden gegeven in de onderstaande sectie:
Een gas gedraagt zich als een ideaal gas als de temperatuur hoog en de druk laag is. Methaan gedraagt zich onder dergelijke omstandigheden als een ideaal gas.
Dichtheid- 0.657 kg/m3
Smeltpunt--183 graden Celsius
Kookpunt - 162 graden Celsius
Kritische temperatuur - 190.56 K
Ideale gaseigenschappen van Co2
Co2 of kooldioxide is ook een koolstofverbinding die bestaat uit een enkel koolstofatoom en twee daaraan gebonden zuurstofatomen. Koolstofdioxide wordt door ons mensen uitgeademd. Co2 wordt ook gebruikt als brandblusser omdat het de verbranding niet ondersteunt.
Een gas gedraagt zich als een ideaal gas als de temperatuur hoog en de druk laag is. Co2 gedraagt zich onder dergelijke omstandigheden als een ideaal gas.
De ideale gaseigenschappen van CO2 worden gegeven in de onderstaande sectie-
Molaire massa- 44.01
Gasconstante- 0.1889
Cp - 0.846
Cv-0.657
Ideale gaseigenschappen van Helium
Helium is een edelgas en heeft atoomnummer 2. Het heeft maar één schil waar twee elektronen in passen. Het heliumatoom is stabiel omdat de schaal vol is en zich in de laagst mogelijke energietoestand bevindt.
Een gas gedraagt zich als een ideaal gas als de temperatuur hoog en de druk laag is. Helium gedraagt zich onder dergelijke omstandigheden als een ideaal gas.
De ideale gaseigenschappen van helium worden gegeven in de onderstaande sectie-
Molaire massa - 4
Gasconstante- 2.07
Cp- 5.9
Cv-3.11
Ideale gaseigenschappen van stikstof
Stikstofgas is een kleurloos chemisch element. Het heeft geen geur en is inert en niet-metaalachtig van aard. De ideale gaseigenschappen van Stikstof staan in onderstaande tabel.
Een gas gedraagt zich als een ideaal gas als de temperatuur hoog en de druk laag is. Stikstof gedraagt zich onder dergelijke omstandigheden als een ideaal gas.
Molaire massa- 28
Gasconstante- 0.29
Cp- 1.039
Cv-0.743
Ideale gaseigenschappen van Argon
Net als stikstof is argon ook een kleurloos en geurloos chemisch element. Het is niet ontvlambaar van aard en niet vluchtig. Het behoort tot de edelgasfamilie waarvan de buitenste schil volledig gevuld is, wat het atoom stabieler maakt.
Een gas gedraagt zich als een ideaal gas als de temperatuur hoog en de druk laag is. Argon gedraagt zich onder dergelijke omstandigheden als een ideaal gas.
De ideale gaseigenschappen van argon worden gegeven in de onderstaande sectie-
Molaire massa- 40
Gasconstante- 0.2081
Cp- 0.52
Cv-0.31
Ideale gaseigenschappen van zuurstof
Zuurstof is een gasvormig chemisch element dat ook geur- en kleurloos is. Daarnaast kunnen we zeggen dat zuurstof de verbranding ondersteunt, omdat het werkt als een oxidatiemiddel en verbranding een oxidatiemiddel nodig heeft om plaats te vinden. We ademen allemaal zuurstof in om te overleven.
Een gas gedraagt zich als een ideaal gas als de temperatuur hoog en de druk laag is. Zuurstof gedraagt zich onder dergelijke omstandigheden als een ideaal gas.
De ideale gaseigenschappen van zuurstof worden gegeven in het onderstaande gedeelte:-
Molaire massa- 32
Gasconstante- 0.25
Cp- 0.918
Cv-0.65
Ideale gaseigenschappen van propaan
Propaan behoort tot de alkaanfamilie. Propaan is een koolstofverbinding met drie koolstofatomen en achtste waterstofatomen eraan gebonden. Het is een zeer uniek element aangezien propaan milieuvriendelijk is.
Een gas gedraagt zich als een ideaal gas als de temperatuur hoog en de druk laag is. Propaan gedraagt zich onder dergelijke omstandigheden als een ideaal gas.
De ideale gaseigenschappen van propaangas worden in het onderstaande gedeelte gegeven:-
Molaire massa- 44
Gasconstante- 0.1885
Cp- 1.67
Cv-1.49
Relatie tussen druk en temperatuur van een ideaal gas
De druk en temperatuur voor een ideaal gas zijn gerelateerd aan elkaar door de vergelijking in de onderstaande sectie-
PV = nRT
Waar,
P is de druk van het ideale gas
V is het volume van het gas
n is het aantal mol gas
R is de universele gasconstante
T is de temperatuur van het gas in het systeem
Hallo….Ik ben Abhishek Khambhata, heb B. Tech in Werktuigbouwkunde gevolgd. Gedurende de vier jaar dat ik ingenieur ben, heb ik onbemande luchtvaartuigen ontworpen en gevlogen. Mijn sterke punten zijn vloeistofmechanica en thermische techniek. Mijn vierdejaarsproject was gebaseerd op de prestatieverbetering van onbemande luchtvaartuigen met behulp van zonnetechnologie. Ik wil graag in contact komen met gelijkgestemden.