Ključna razlika – univerzalna plinska konstanta u odnosu na karakterističnu plinsku konstantu
Plinovita faza jedna je od tri glavne faze u kojima materija može postojati. To je najkompresibilnije stanje od tri stanja materije. Samo 11 elemenata od ostalih elemenata postoji kao plin u normalnim uvjetima. Međutim, "zakon idealnog plina" daje nam jednadžbu koja se može koristiti za objašnjenje ponašanja normalnog plina. Ima konstantu proporcionalnosti koja se naziva univerzalna plinska konstanta i kada se primijeni na stvarni plin, ta se konstanta koristi s modifikacijama. Tada se naziva karakteristična plinska konstanta. Ključna razlika između univerzalne plinske konstante i karakteristične plinske konstante je u tome što je univerzalna plinska konstanta primjenjiva samo za idealne plinove, dok je karakteristična plinska konstanta primjenjiva za stvarne plinove.
Što je univerzalna plinska konstanta?
Molekule plina sposobne su se slobodno kretati kroz prostor jer su vrlo lagane molekule. Sile između molekula plina su slabe Van Der Waalove privlačne sile. Međutim, kako bi objasnili ponašanje plina, znanstvenici su izveli teorije koristeći hipotetski plin poznat kao idealni plin. Također su izveli zakon o ovom idealnom plinu, koji je poznat kao zakon o idealnom plinu.
Prvo, trebali bismo znati što znači idealan plin. To je hipotetski plin koji bi pokazao sljedeća svojstva da je pravi plin. Ovo su samo pretpostavke.
- Idealni plin sastavljen je od velikog broja malih molekula plina.
- Volumen tih molekula plina je zanemariv.
- Nema privlačenja između molekula plina.
- Gibanje ovih molekula plina pokorava se Newtonovom zakonu gibanja.
- Sudari molekula su potpuno elastični.
Gledajući ova svojstva, razumljivo je da niti jedan stvarni plin nije idealan.
Što je zakon o idealnom plinu
Zakon idealnog plina ukazuje na stanje idealnog plina i objašnjen je jednadžbom kako slijedi.
PV=nRT
P – Tlak idealnog plina
V – Volumen idealnog plina
n – Broj molova idealnog plina (količina tvari)
T – Temperatura
Izraz R ovdje je univerzalna plinska konstanta. Vrijednost R može se izračunati uzimajući u obzir standardnu temperaturu i tlak koji su 00C i tlak od 1 atm. Ovo daje vrijednost za univerzalnu plinsku konstantu kao 0,082057 L/(K.mol).
Što je karakteristična plinska konstanta?
Kada se primjenjuje jednadžba idealnog plina za normalne plinove, gornja jednadžba zahtijeva modifikaciju jer se niti jedan od stvarnih plinova ne ponaša kao idealan plin. Stoga se ovdje koristi karakteristična plinska konstanta, umjesto univerzalne plinske konstante. Svojstva stvarnih plinova koja se razlikuju od idealnog plina mogu se navesti dolje.
- Pravi plinovi sastavljeni su od prepoznatljivih velikih molekula u usporedbi s idealnim plinovima.
- Ove molekule plina nose određeni volumen.
- Postoje slabe Van Der Waalove sile između molekula plina.
- Sudari nisu potpuno elastični.
Stoga se zakon idealnog plina ne može primijeniti izravno na stvarni plin. Tako je napravljena jednostavna izmjena; univerzalna plinska konstanta dijeli se s molarnom masom plina prije nego što se primijeni u jednadžbi. Može se prikazati na sljedeći način.
Rspecific=R/M
Rspecifično –Karakteristična plinska konstanta
R – univerzalna plinska konstanta
M – Molarna masa plina
Ovo se može koristiti čak i za mješavinu plinova. Zatim, R konstantu treba podijeliti s molarnom masom mješavine plinova. Ova karakteristična plinska konstanta također je poznata kao specifična plinska konstanta jer njezina vrijednost ovisi o plinu ili mješavini plinova.
Slika 01: Idealni plin naspram stvarnog plina
Koja je razlika između univerzalne plinske konstante i karakteristične plinske konstante?
Univerzalna plinska konstanta u odnosu na karakterističnu plinsku konstantu |
|
| Univerzalna plinska konstanta primjenjuje se samo za idealni plin. | Karakteristična plinska konstanta primjenjuje se za pravi plin. |
| Izračun | |
| Univerzalna plinska konstanta izračunava se pomoću standardnih vrijednosti temperature i tlaka (STP). | Karakteristična plinska konstanta izračunava se sa STP vrijednostima zajedno s molarnom masom stvarnog plina. |
| Odnos s plinom | |
| Univerzalna plinska konstanta neovisna je o uzetom plinu. | Karakteristična plinska konstanta ovisi o plinu. |
| Vrijednost | |
| Vrijednost univerzalne plinske konstante je 0,082057 L/(K.mol). | Vrijednost za karakterističnu plinsku konstantu uvijek će ovisiti o plinu. |
Sažetak – Univerzalna plinska konstanta u odnosu na karakterističnu plinsku konstantu
Idealni plin je hipotetski plin za koji se pretpostavlja da ima svojstva koja se jako razlikuju od stvarnog plina. Zakon o idealnom plinu formiran je da objasni ponašanje idealnog plina. Međutim, pri korištenju ove konstante na stvarnim plinovima, treba je modificirati primjenom karakteristične plinske konstante koja nije univerzalna plinska konstanta. To je zato što se nijedan od realnih plinova ne ponaša kao idealan plin. Glavna razlika između univerzalne plinske konstante i karakteristične plinske konstante je u tome što je univerzalna plinska konstanta primjenjiva samo za idealne plinove, dok je karakteristična plinska konstanta primjenjiva za stvarne plinove.
Preuzmite PDF verziju univerzalne plinske konstante u odnosu na karakterističnu plinsku konstantu
Možete preuzeti PDF verziju ovog članka i koristiti ga za izvanmrežne svrhe prema bilješkama o citatima. PDF verziju preuzmite ovdje. Razlika između univerzalne plinske konstante i karakteristične plinske konstante.
