Hauptunterschied - Universelle Gaskonstante vs. charakteristische Gaskonstante
Die Gasphase ist eine der drei Hauptphasen, in denen Materie existieren kann. Es ist der komprimierbarste Zustand unter den drei Zuständen der Materie. Unter normalen Bedingungen existieren nur 11 Elemente aus anderen Elementen als Gase. Das „ideale Gasgesetz“gibt uns jedoch eine Gleichung, mit der das Verhalten eines normalen Gases erklärt werden kann. Es hat eine Proportionalitätskonstante, die als universelle Gaskonstante bezeichnet wird, und wenn es auf ein reales Gas angewendet wird, wird diese Konstante mit einer Modifikation verwendet. Dann wird es eine charakteristische Gaskonstante genannt. Der Hauptunterschied zwischen der universellen Gaskonstante und der charakteristischen Gaskonstante besteht darin, dass die universelle Gaskonstante nur für ideale Gase gilt, während die charakteristische Gaskonstante für reale Gase gilt.
INHALT
1. Überblick und Hauptunterschied
2. Was ist die universelle Gaskonstante
? 3. Was ist die charakteristische Gaskonstante?
4. Nebeneinander-Vergleich - Universelle Gaskonstante gegen charakteristische Gaskonstante in tabellarischer Form
5. Zusammenfassung
Was ist die universelle Gaskonstante?
Gasmoleküle können sich im gesamten Raum frei bewegen, da es sich um sehr leichte Moleküle handelt. Kräfte zwischen Gasmolekülen sind schwache Van-der-Waal-Anziehungskräfte. Um das Verhalten eines Gases zu erklären, haben Wissenschaftler Theorien unter Verwendung eines hypothetischen Gases abgeleitet, das als ideales Gas bekannt ist. Sie haben auch ein Gesetz bezüglich dieses idealen Gases abgeleitet, das als das ideale Gasgesetz bekannt ist.
Zunächst sollten wir wissen, was ein ideales Gas bedeutet. Es ist ein hypothetisches Gas, das die folgenden Eigenschaften aufweisen würde, wenn es ein echtes Gas wäre. Dies sind nur Annahmen.
- Ein ideales Gas besteht aus einer großen Anzahl kleiner Gasmoleküle.
- Das Volumen dieser Gasmoleküle ist vernachlässigbar.
- Es gibt keine Anziehungskräfte zwischen Gasmolekülen.
- Die Bewegung dieser Gasmoleküle folgt dem Newtonschen Bewegungsgesetz.
- Kollisionen von Molekülen sind vollständig elastisch.
Wenn man sich diese Eigenschaften ansieht, ist es verständlich, dass keines der realen Gase ideal ist.
Was ist das ideale Gasgesetz?
Das ideale Gasgesetz gibt den Zustand eines idealen Gases an und wird durch eine Gleichung wie folgt erklärt.
PV = nRT
P - Druck des idealen Gases
V - Volumen des idealen Gases
n - Molzahl des idealen Gases (Substanzmenge)
T - Temperatur
Der Ausdruck R ist hier die universelle Gaskonstante. Der Wert von R kann unter Berücksichtigung der Standardtemperatur und des Standarddrucks berechnet werden, die 0 0 C und 1 atm Druck sind. Dies ergibt einen Wert für die universelle Gaskonstante von 0,082057 l / (K.mol).
Was ist die charakteristische Gaskonstante?
Bei Anwendung der idealen Gasgleichung für normale Gase muss die obige Gleichung geändert werden, da sich keines der realen Gase als ideales Gas verhält. Daher wird dort anstelle der universellen Gaskonstante eine charakteristische Gaskonstante verwendet. Die Eigenschaften von realen Gasen, die sich von einem idealen Gas unterscheiden, können wie folgt aufgeführt werden.
- Reale Gase bestehen aus unterscheidbaren großen Molekülen im Vergleich zu idealen Gasen.
- Diese Gasmoleküle tragen ein bestimmtes Volumen.
- Es gibt schwache Van-der-Waal-Kräfte zwischen Gasmolekülen.
- Kollisionen sind nicht vollständig elastisch.
Daher kann das ideale Gasgesetz nicht direkt auf ein echtes Gas angewendet werden. Somit wird eine einfache Modifikation durchgeführt; Die universelle Gaskonstante wird durch die Molmasse des Gases geteilt, bevor es in die Gleichung angewendet wird. Es kann wie folgt gezeigt werden.
R spezifisch = R / M.
R spezifisch - Charakteristische Gaskonstante
R - Universelle Gaskonstante
M - Molmasse des Gases
Dies kann sogar für ein Gasgemisch verwendet werden. Dann sollte die R-Konstante durch die Molmasse des Gasgemisches geteilt werden. Diese charakteristische Gaskonstante wird auch als spezifische Gaskonstante bezeichnet, da ihr Wert vom Gas oder dem Gasgemisch abhängt.
Abbildung 01: Ideales Gas gegen echtes Gas
Was ist der Unterschied zwischen der universellen Gaskonstante und der charakteristischen Gaskonstante?
Diff Artikel Mitte vor Tabelle
Universelle Gaskonstante vs charakteristische Gaskonstante |
|
| Die universelle Gaskonstante wird nur für ein ideales Gas angewendet. | Die charakteristische Gaskonstante wird für ein echtes Gas angewendet. |
| Berechnung | |
| Die universelle Gaskonstante wird unter Verwendung von Standardwerten für Temperatur und Druck (STP) berechnet. | Die charakteristische Gaskonstante wird mit STP-Werten zusammen mit der Molmasse des realen Gases berechnet. |
| Beziehung zum Gas | |
| Die universelle Gaskonstante ist unabhängig vom entnommenen Gas. | Die charakteristische Gaskonstante ist gasabhängig. |
| Wert | |
| Der Wert der universellen Gaskonstante beträgt 0,082057 l / (K.mol). | Der Wert für die charakteristische Gaskonstante hängt immer vom Gas ab. |
Zusammenfassung - Universelle Gaskonstante vs. charakteristische Gaskonstante
Ein ideales Gas ist ein hypothetisches Gas, von dem angenommen wird, dass es Eigenschaften aufweist, die sich stark von denen eines realen Gases unterscheiden. Das ideale Gasgesetz wird gebildet, um das Verhalten eines idealen Gases zu erklären. Bei Verwendung dieser Konstante für reale Gase sollte sie jedoch durch Anwenden einer anderen charakteristischen Gaskonstante als der universellen Gaskonstante modifiziert werden. Das liegt daran, dass sich keines der realen Gase als ideales Gas verhält. Der Hauptunterschied zwischen der universellen Gaskonstante und der charakteristischen Gaskonstante besteht darin, dass die universelle Gaskonstante nur für ideale Gase gilt, während die charakteristische Gaskonstante für reale Gase gilt.
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