รายละเอียด

ข้อมูลที่แสดงมาจาก Cache

แก๊สในอุดมคติ

วิทยาศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์ เคมี นักเคมี

...
ทำไมสภาวะที่แก๊สมีพฤติกรรมคล้ายแก๊สอุดมคติ ถึงต้องอยู่ในสภาวะที่ ความดันต่ำๆ อุณหภูมิสูงๆด้วยหรอครับ

สมาชิกหมายเลข 4892434
สมาชิกหมายเลข 4892434
30 มกราคม 2565 เวลา 00:10:50 น.
...
ดูที่ คห.2
แก้ไขข้อความเมื่อ 30 มกราคม 2565 เวลา 12:18:11 น.

คุณชายราศีกรกฎ
คุณชายราศีกรกฎ
30 มกราคม 2565 เวลา 11:23:26 น.
...
http://www.dynamicscience.com.au/tester/solutions1/chemistry/gas/kinetictheory.htm

โดยปกติพลังงานรวมของแก๊สทั่วไปจะมีสองส่วนคือพลังงานจลน์เฉลี่ยบวกกับพลังงานที่เกิดอัตรกิริยาระหว่างกัน(พลังงานที่เกิดจากการชนกันเองของแก๊ส)
ซึ่งอุณหภูมินิยามจากพลังงานจลน์เฉลี่ยของแก๊ส ดังนั้นถ้าอุณหภูมิสูงหรือพลังงานจลน์เฉลี่ยสูงก็จะสามารถตัดเทอมพลังงานอัตรกิริยาที่มีค่าน้อยกว่าได้ พลังงานรวมก็เลยจะประมาณเท่ากับพลังงานจลน์โดยเฉลี่ยของแก๊สเป็นคุณสมบัติของแก๊สอุดมคติ
***ลักษณะแก๊สอุดมคติจะเทียบคล้ายๆได้กับอนุภาคอิสระที่มีแต่ส่วนของพลังงานจลน์***

ส่วนความดันก็จะส่งผลถึง mean free path หรือระยะทางเฉลี่ยก่อนการชน ถ้าความดันต่ำค่าระยะนี้จะมีค่ามากหรือก็คือมีโอกาสที่จะเกิดการชนนั้นน้อย เป็นคุณสมบัติของแก๊สอุดมคติ

สมาชิกหมายเลข 5120557
สมาชิกหมายเลข 5120557
30 มกราคม 2565 เวลา 11:42:25 น.
...
Ideal gas เราสมมติให้ โมเลกุลของแก๊สนั้นไม่มีปริมาตร ลักษณะเหมือนเป็นจุด หาก compress ideal gas เหล่านี้ให้ชิดกันมากที่สุด ให้ค่าเป็น V0 จะมีค่าเท่ากับ 0 คือไม่มีปริมาตรเลย แต่ในความเป็นจริง มันมีค่า V0 นี้เกิดขึ้นก่อนควบแน่นไปเป็นของเหลว ดังนั้นในสมการของ real gas หรือ Van der Waals equation จึงต้องลบ term ของ b ออกไป เพื่อให้สมการ ideal gas ยังคงใช้งานได้

ในขณะเดียวกัน เราก็สมมติให้ แก๊สนั้นไม่มีแรงกระทำต่อกัน แต่ในความเป็นจริง มีแรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล ดังนั้น real gas จะชนผนังด้วยแรงที่น้อยกว่า ideal gas ส่งผลให้ real gas มีความดันน้อยกว่า ดังนั้น ใน Van der Waals equation จึงต้องบวกเทอมของ a เข้าไป เช่นเดียวกัน
แก๊สในอุดมคติ
มาที่คำถาม "ทำไมสภาวะที่แก๊สมีพฤติกรรมคล้ายแก๊สอุดมคติ ถึงต้องอยู่ในสภาวะที่ ความดันต่ำๆ อุณหภูมิสูงๆ"
นั่นเพราะ พอ เราใช้ความดันต่ำๆ เสมือนกับแก๊สวิ่งในภาชนะปริมาตร ขนาดใหญ่มากๆ เมื่อเทียบกับปริมาตร V0 ของตัวโมเลกุลเอง ทำให้ตัว ปริมาตรของโมเลกุลนี้ไม่มีนัยสำคัญครับ
ส่วนอุณหภูมิที่สูงๆ จะส่งผลต่อพลังงานจลน์ ทำให้มีพลังงานสูงจน แรงดึงดูดระหว่างโมเลกุล มีผลน้อยลงจนไม่มีนัยสำคัญเช่นเดียวกันครับ

Golffy Indy De Jumper
Golffy Indy De Jumper
30 มกราคม 2565 เวลา 18:16:33 น.

อ่านต่อที่เว็บไซต์ PANTIP