Разница между универсальной газовой постоянной и характеристической газовой постоянной

2024 Автор: Mildred Bawerman | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 08:42

Ключевое отличие - универсальная газовая постоянная и характеристическая газовая постоянная

Газообразная фаза - одна из трех основных фаз, в которых может существовать вещество. Это наиболее сжимаемое состояние из трех состояний материи. Только 11 элементов из других элементов существуют в виде газов при нормальных условиях. Однако «закон идеального газа» дает нам уравнение, которое можно использовать для объяснения поведения нормального газа. Он имеет константу пропорциональности, которая называется универсальной газовой постоянной, и когда она применяется к реальному газу, эта постоянная используется с модификацией. Тогда это называется характеристической газовой постоянной. Ключевое различие между универсальной газовой постоянной и характеристической газовой постоянной состоит в том, что универсальная газовая постоянная применима только для идеальных газов, тогда как характеристическая газовая постоянная применима для реальных газов.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Обзор и основные отличия

2. Что такое универсальная газовая постоянная

3. Что такое характеристическая газовая постоянная

4. Параллельное сравнение - универсальная газовая постоянная и характеристическая газовая постоянная в табличной форме

5. Резюме

Что такое универсальная газовая постоянная?

Молекулы газа способны свободно перемещаться в пространстве, поскольку они очень легкие. Силы между молекулами газа - это слабые силы притяжения Ван-дер-Вааль. Однако, чтобы объяснить поведение газа, ученые вывели теории, используя гипотетический газ, известный как идеальный газ. Они также вывели закон относительно этого идеального газа, который известен как закон идеального газа.

Во-первых, мы должны знать, что такое идеальный газ. Это гипотетический газ, который показал бы следующие свойства, если бы это был реальный газ. Это только предположения.

• Идеальный газ состоит из большого количества маленьких молекул газа.
• Объем этих газовых молекул незначителен.
• Между молекулами газа нет притяжения.
• Движение этих молекул газа подчиняется закону движения Ньютона.
• Столкновения молекул полностью упругие.

Глядя на эти свойства, становится понятно, что ни один из реальных газов не идеален.

Что такое закон идеального газа

Закон идеального газа указывает на состояние идеального газа и объясняется следующим уравнением.

PV = nRT

P - Давление идеального газа

V - Объем идеального газа

n - Количество молей идеального газа (количество вещества)

T - Температура

Термин R здесь - универсальная газовая постоянная. Значение R можно рассчитать, рассматривая стандартные температуру и давление, которые составляют ⁰ ° C и давление 1 атм. Это дает значение универсальной газовой постоянной 0,082057 л / (Кмоль).

Что такое характерная газовая постоянная?

При применении уравнения идеального газа для нормальных газов приведенное выше уравнение требует модификации, поскольку ни один из реальных газов не ведет себя как идеальный газ. Таким образом, вместо универсальной газовой постоянной используется характеристическая газовая постоянная. Свойства реальных газов, которые отличаются от идеального газа, могут быть перечислены ниже.

• Настоящие газы состоят из заметных больших молекул по сравнению с идеальными газами.
• Эти молекулы газа имеют определенный объем.
• Между молекулами газа действуют слабые силы Ван-дер-Вааля.
• Столкновения не полностью эластичны.

Следовательно, закон идеального газа не может быть применен непосредственно к реальному газу. Таким образом, выполняется простая модификация; универсальная газовая постоянная делится на молярную массу газа перед применением ее в уравнении. Это можно показать следующим образом.

R _{специфический} = R / M

R _{specific -} Характеристическая газовая постоянная

R - Универсальная газовая постоянная

M - Молярная масса газа

Это можно использовать даже для смеси газов. Затем следует разделить константу R на молярную массу смеси газов. Эта характеристическая газовая постоянная также известна как удельная газовая постоянная, потому что ее значение зависит от газа или смеси газов.

Рисунок 01: Идеальный газ против реального газа

В чем разница между универсальной газовой постоянной и характеристической газовой постоянной?

Различать статью в середине перед таблицей

Универсальная газовая постоянная против характеристической газовой постоянной
Универсальная газовая постоянная применяется только для идеального газа.	Для реального газа применяется характеристическая газовая постоянная.
Расчет
Универсальная газовая постоянная рассчитывается с использованием стандартных значений температуры и давления (STP).	Характеристическая газовая постоянная рассчитывается на основе значений STP вместе с молярной массой реального газа.
Отношения с газом
Универсальная газовая постоянная не зависит от взятого газа.	Характеристическая газовая постоянная зависит от газа.
Ценность
Значение универсальной газовой постоянной составляет 0,082057 л / (Кмоль).	Значение характеристической газовой постоянной всегда будет зависеть от газа.

Резюме - Универсальная газовая постоянная против характеристической газовой постоянной

Идеальный газ - это гипотетический газ, который, как предполагается, имеет свойства, сильно отличающиеся от реального газа. Закон идеального газа сформулирован, чтобы объяснить поведение идеального газа. Однако при использовании этой постоянной для реальных газов ее следует изменить, применив характеристическую газовую постоянную, отличную от универсальной газовой постоянной. Это потому, что ни один из реальных газов не ведет себя как идеальный газ. Основное различие между универсальной газовой постоянной и характеристической газовой постоянной состоит в том, что универсальная газовая постоянная применима только для идеальных газов, тогда как характеристическая газовая постоянная применима для реальных газов.

Скачать PDF-версию универсальной газовой постоянной и характеристической газовой постоянной

Вы можете скачать PDF-версию этой статьи и использовать ее в автономных целях в соответствии с примечаниями к цитированию. Загрузите PDF-версию здесь. Разница между универсальной газовой постоянной и характеристической газовой постоянной.