הבדל מרכזי - חוק גז משולב לעומת חוק גז אידאלי
כאשר לומדים על גזים שונים, חשוב מאוד הקשר בין נפח, לחץ, טמפרטורת הגז וכמות הגז הקיימת. יחסים אלו ניתנים על ידי חוק הגז האידיאלי וחוק הגז המשולב. כאשר מסבירים חוקים אלה, נעשה שימוש לעתים קרובות במונח "גז אידיאלי". גז אידיאלי לא קיים במציאות אלא הוא תרכובת גז היפותטית. אין לו כוחות בין מולקולריים בין מולקולות גז. עם זאת, גזים מסוימים יכולים להתנהג כגז אידיאלי כאשר מסופקים תנאים מתאימים (טמפרטורה ולחץ). חוקי הגז נוצרים עבור גזים אידיאליים.כאשר משתמשים בחוקי הגז הללו עבור גזים אמיתיים, נלקחים בחשבון כמה תיקונים. חוק הגז המשולב הוא שילוב של שלושה חוקי גז; חוק בויל, חוק צ'ארלס וחוק גיי-לוסאק. ההבדל העיקרי בין חוק גז משולב לחוק גז אידיאלי הוא שחוק הגז המשולב הוא אוסף של שלושה חוקי גז ואילו חוק הגז האידיאלי הוא חוק גז אינדיבידואלי.
מהו חוק גז משולב?
חוק הגז המשולב נוצר משילוב של שלושה חוקי גז; חוק בויל, חוק צ'ארלס וחוק גיי-לוסאק. חוקי הגז המשולבים מצביעים על כך שהיחס בין מכפלת הלחץ והנפח והטמפרטורה המוחלטת של גז שווה לקבוע.
PV/T=k
בו P הוא לחץ, V הוא נפח, T הוא טמפרטורה ו-k הוא קבוע. כאשר נעשה שימוש בחוק הגז המשולב יחד עם חוק אבוגדרו, זה מביא לחוק הגז האידיאלי. לחוק הגז המשולב אין בעלים או מגלה. ניתן לתת את הקשר לעיל גם למטה.
P1V1/T1=P2V2/T2
זה נותן את הקשר בין נפח, טמפרטורה ולחץ של גז אידיאלי בשני מצבים. לכן, ניתן להשתמש במשוואה זו כדי להסביר ולחזות את הפרמטרים הללו במצב התחלתי או במצב סופי.
חוק בויל
בטמפרטורה קבועה, נפחו של גז אידיאלי עומד ביחס הפוך ללחץ של אותו גז. המשמעות היא שהמכפלה של הלחץ הראשוני (P1) והנפח הראשוני (V1) שווה למכפלת הלחץ הסופי (P2) והנפח הסופי (V2) של אותו גז.
P1V1=P2V2
חוק צ'ארלס
בלחץ קבוע, נפחו של גז אידיאלי עומד ביחס ישר לטמפרטורה של אותו גז. ניתן לתת חוק זה כמפורט להלן.
V1/T1=V2/T2
איור 01: איור של חוק לחץ-נפח
חוק גיי-לוסאק
בנפח קבוע, הלחץ של גז אידיאלי עומד ביחס ישר לטמפרטורה של אותו גז. זה יכול להינתן כדלקמן, P1/T1=P2/T2
מהו חוק הגז האידיאלי?
חוק הגז האידיאלי הוא חוק יסוד בכימיה, והוא מציין שהמכפלה של לחץ (P) ונפח (V) של גז אידיאלי עומד ביחס ישר למכפלת הטמפרטורה (T) ומספר של חלקיקי גז (n).
PV=kNT
כאן, k הוא קבוע מידתיות. זה ידוע בתור הקבוע של בולצמן. הערך של קבוע זה נמצא 1.38 x 10-23 J/K. עם זאת, הגז האידיאלי מבוטא בפשטות כדלקמן.
PV=nRT
כאשר n הוא מספר מולות הגז הקיימות, ו-R הוא קבוע הגז האוניברסלי שניתן ב-8.314 Jmol-1K-1 ניתן להשתמש במשוואה זו רק עבור גזים אידיאליים. אם יש צורך להשתמש בו עבור גזים אמיתיים, כמה תיקונים נעשים כי לגזים אמיתיים יש הרבה חריגים מגזים אידיאליים.
משוואה חדשה זו ידועה כמשוואת ואן דר ואלס. הוא ניתן כמפורט להלן.
(P + a{n/V}2) ({V/n} – ב)=RT
במשוואה זו, "a" הוא קבוע שתלוי בסוג הגז ו-b הוא גם קבוע שנותן את הנפח לכל מול גז (תפוס על ידי מולקולות הגז).
מה הקשר בין חוק הגז המשולב לחוק הגז האידיאלי?
כאשר נעשה שימוש בחוק הגז המשולב יחד עם חוק אבוגדרו, זה מביא לחוק הגז האידיאלי
מה ההבדל בין חוק הגז המשולב לחוק הגז האידיאלי?
חוק הגז המשולב לעומת חוק הגז האידיאלי |
|
| חוק הגז המשולב נוצר משילוב של שלושה חוקי גז; חוק בויל, חוק צ'ארלס וחוק גיי-לוסאק. | חוק הגז האידיאלי הוא חוק יסוד בכימיה; זה מציין שהמכפלה של לחץ (P) ונפח (V) של גז אידיאלי עומד ביחס ישר למכפלת הטמפרטורה (T) ומספר חלקיקי גז (n). |
| גיבוש | |
| חוק הגז המשולב נוצר על ידי השילוב של חוק בויל, חוק צ'ארלס וחוק גיי-לוסאק. | חוק הגז האידיאלי הוא חוק אינדיבידואלי. |
| משוואה | |
| חוק הגז המשולב ניתן על ידי PV/T=k | חוק הגז האידיאלי ניתן על ידי PV=nRT |
סיכום – חוק גז משולב לעומת חוק גז אידאלי
חוקי גז משמשים כדי להבין ולחזות את ההתנהגות והתכונות של גז. ההבדל בין חוק הגז המשולב לחוק הגז האידיאלי הוא שחוק הגז המשולב הוא אוסף של שלושה חוקי גז ואילו חוק הגז האידיאלי הוא חוק גז אינדיבידואלי. חוק הגז המשולב נוצר מחוק בויל, חוק צ'ארלס וחוק גיי-לוסאק.
