Hvad er en ideel gas?

1. Ingen intermolekylære kræfter: Ideelle gaspartikler har ingen attraktive eller frastødende kræfter mellem dem. Dette betyder, at de bevæger sig uafhængigt af hinanden.

2. Ubetydelig mængde partikler: Volumenet, der er optaget af selve gaspartiklerne, betragtes som ubetydelig sammenlignet med den samlede volumen af ​​beholderen.

3. Perfekte elastiske kollisioner: Kollisioner mellem gaspartikler og beholdervæggene er perfekt elastiske, hvilket betyder, at ingen energi går tabt under kollisioner.

4. Tilfældig bevægelse: Gaspartikler bevæger sig tilfældigt i alle retninger med en lang række hastigheder.

5. Gennemsnitlig kinetisk energi er proportional med temperaturen: Den gennemsnitlige kinetiske energi for gaspartiklerne er direkte proportional med den absolutte temperatur på gassen.

I virkeligheden er ingen gas perfekt ideel. Imidlertid opfører mange gasser ganske ideelt ved lave tryk og høje temperaturer. Dette skyldes, at de intermolekylære kræfter under disse forhold er svage, og partiklernes volumen bliver ubetydelig sammenlignet med beholderens volumen.

Hvorfor er begrebet en ideel gas vigtig?

* enkelhed: Den ideelle gasmodel forenkler studiet af gasser ved at fjerne kompleksiteten af ​​intermolekylære kræfter og partikelvolumen.

* Matematisk bekvemmelighed: Den ideelle gaslov, der vedrører tryk, volumen, temperatur og antallet af mol af en ideel gas, er en enkel og nyttig ligning.

* God tilnærmelse: Den ideelle gasmodel giver en god tilnærmelse til opførsel af reelle gasser under visse betingelser.

Eksempler på ideel gasadfærd:

* helium (He): Helium, der er en ædel gas, har meget svage intermolekylære kræfter og lille atomstørrelse. Det opfører sig tæt på ideelt ved stuetemperatur og tryk.

* brint (H2): Hydrogen, et let molekyle, udviser også ideel gasadfærd under normale forhold.

Bemærk: Ægte gasser afviger fra ideel gasadfærd ved højt tryk eller lave temperaturer, hvor intermolekylære kræfter bliver mere markante. Denne afvigelse redegøres for af Van der Waals -ligningen.