Klíčový rozdíl - univerzální plynová konstanta vs. charakteristická plynová konstanta
Plynná fáze je jednou ze tří hlavních fází, ve kterých může hmota existovat. Je to nejvíce stlačitelný stav ze tří stavů hmoty. Pouze 11 prvků z jiných prvků existuje jako plyny za normálních podmínek. „Zákon o ideálním plynu“nám však dává rovnici, kterou lze použít k vysvětlení chování normálního plynu. Má konstantu proporcionality, která se nazývá univerzální plynová konstanta, a když se použije na skutečný plyn, použije se tato konstanta s modifikací. Pak se nazývá charakteristická plynová konstanta. Klíčovým rozdílem mezi univerzální konstantou plynu a konstantou charakteristického plynu je to, že univerzální konstanta plynu je použitelná pouze pro ideální plyny, zatímco konstanta charakteristického plynu je použitelná pro skutečné plyny.
OBSAH
1. Přehled a klíčový rozdíl
2. Co je univerzální plynová konstanta
3. Co je charakteristická plynová konstanta
4. Porovnání vedle sebe - univerzální plynová konstanta vs. charakteristická plynová konstanta ve formě tabulky
5. Shrnutí
Co je univerzální plynová konstanta?
Molekuly plynu jsou schopné volného pohybu v celém prostoru, protože jsou to velmi lehké molekuly. Síly mezi molekulami plynu jsou slabé přitahovací síly Van Der Waala. Abychom však vysvětlili chování plynu, vědci odvodili teorie využívající hypotetický plyn známý jako ideální plyn. Rovněž odvodili zákon týkající se tohoto ideálního plynu, který se nazývá zákon o ideálním plynu.
Nejprve bychom měli vědět, co znamená ideální plyn. Jedná se o hypotetický plyn, který by vykazoval následující vlastnosti, pokud by šlo o skutečný plyn. To jsou jen předpoklady.
- Ideální plyn se skládá z velkého počtu malých molekul plynu.
- Objem těchto molekul plynu je zanedbatelný.
- Mezi molekulami plynu neexistují žádné přitažlivosti.
- Pohyb těchto molekul plynu se řídí Newtonovým zákonem pohybu.
- Srážky molekul jsou zcela elastické.
Při pohledu na tyto vlastnosti je pochopitelné, že žádný ze skutečných plynů není ideální.
Co je zákon o ideálním plynu
Zákon ideálního plynu označuje stav ideálního plynu a je vysvětlen rovnicí následovně.
PV = nRT
P - Tlak ideálního plynu
V - Objem ideálního plynu
n - Počet molů ideálního plynu (množství látky)
T - teplota
Termín R zde je univerzální plynová konstanta. Hodnotu R lze vypočítat na základě standardní teploty a tlaku, které jsou 0 ° C a tlak 1 atm. To dává hodnotu univerzální plynové konstanty 0,082057 L / (K.mol).
Co je charakteristická plynová konstanta?
Při použití rovnice ideálního plynu pro normální plyny vyžaduje výše uvedená rovnice modifikaci, protože žádný ze skutečných plynů se nechová jako ideální plyn. Místo univerzální plynové konstanty se zde tedy používá charakteristická plynová konstanta. Vlastnosti skutečných plynů, které se liší od ideálního plynu, mohou být uvedeny níže.
- Skutečné plyny se skládají z odlišitelných velkých molekul ve srovnání s ideálními plyny.
- Tyto molekuly plynu nesou určitý objem.
- Mezi molekulami plynu existují slabé Van Der Waalovy síly.
- Kolize nejsou zcela elastické.
Zákon o ideálním plynu proto nelze použít přímo na skutečný plyn. Je tedy provedena jednoduchá modifikace; univerzální plynová konstanta se vydělí molární hmotností plynu před jeho použitím v rovnici. Může to být ukázáno následovně.
R specifické = R / M
R specific - Charakteristická plynová konstanta
R - Univerzální plynová konstanta
M - Molární hmotnost plynu
To lze použít i pro směs plynů. Potom by měla být konstanta R vydělena molární hmotností směsi plynů. Tato charakteristická plynová konstanta je také známá jako konstanta specifického plynu, protože její hodnota závisí na plynu nebo směsi plynů.
Obrázek 01: Ideální plyn vs. skutečný plyn
Jaký je rozdíl mezi univerzální konstantou plynu a charakteristickou konstantou plynu?
Rozdílný článek uprostřed před tabulkou
Univerzální plynová konstanta vs charakteristická plynová konstanta |
|
| Univerzální plynová konstanta se používá pouze pro ideální plyn. | U skutečného plynu je použita charakteristická plynová konstanta. |
| Výpočet | |
| Univerzální plynová konstanta se počítá pomocí standardních hodnot teploty a tlaku (STP). | Charakteristická plynová konstanta se počítá s hodnotami STP spolu s molární hmotností reálného plynu. |
| Vztah s plynem | |
| Univerzální plynová konstanta je nezávislá na odebíraném plynu. | Charakteristická plynová konstanta závisí na plynu. |
| Hodnota | |
| Hodnota univerzální plynové konstanty je 0,082057 L / (K.mol). | Hodnota charakteristické plynové konstanty bude vždy záviset na plynu. |
Shrnutí - Univerzální plynová konstanta vs charakteristická plynová konstanta
Ideálním plynem je hypotetický plyn, o kterém se předpokládá, že má vlastnosti, které se velmi liší od skutečného plynu. Zákon ideálního plynu je vytvořen, aby vysvětlil chování ideálního plynu. Při použití této konstanty na skutečných plynech by však měla být upravena použitím jiné charakteristické konstanty plynu než univerzální konstanty plynu. Je to proto, že žádný ze skutečných plynů se nechová jako ideální plyn. Hlavní rozdíl mezi univerzální konstantou plynu a konstantou charakteristického plynu je v tom, že univerzální konstanta plynu je použitelná pouze pro ideální plyny, zatímco konstanta charakteristického plynu je použitelná pro skutečné plyny.
Stáhněte si PDF verzi univerzální konstanty plynu vs. charakteristické konstanty plynu
Můžete si stáhnout verzi tohoto článku ve formátu PDF a použít jej pro offline účely podle citací. Stáhněte si zde PDF verzi. Rozdíl mezi univerzální konstantou plynu a charakteristickou konstantou plynu.
