3 Beispiele für ideale Gase: Unter welchen Umständen:


In diesem Artikel „Beispiele für ideale Gase“ und Beispiele für ideale Gase werden verwandte Fakten diskutiert. Beispiele für ideale Gase basieren auf dem Gesetz des idealen Gases. Aber im praktischen Leben gibt es kein ideales Gas im Universum.

3+ Beispiele für ideale Gase sind unten aufgeführt,

Beispiel 1:-

Berechnen Sie die Dichte des Stickstoffgases bei einem Druck von 256 Torr und einer Temperatur von 25 Grad Celsius.

Lösung: - Gegebene Daten sind,

P = 256 Torr = 256 Torr x 1 atm/760 Torr = 0.3368 atm

V =?

T = (25 + 273) K = 298 K

n =?

Nun wenden wir die Formel für ideales Gas an,

PV = nRT ………. Gl. (1)

Wir können also auch schreiben, dass die Dichte ist,

ρ = m/v ………. Gl. (2)

Woher,

ρ = Dichte des idealen Gases

m = Masse des idealen Gases

v = Volumen des idealen Gases

Nun gilt m = M xn ………. Gl. (3)

Woher,

m = Masse

M = Molmasse

n = Maulwürfe

Aus Gl. (2) und Gl. (3) erhalten wir,

ρ = m/v …… (4)

Wenn wir die Gl. (2) und Gl. (3) anordnen, erhalten wir,

ρ = M xn/V ……Gl.(5)

ρ/M = n/V……Gl.(6)

Wenden Sie nun die Gleichung des idealen Gases an,

PV = nRT

n/V =ρ /M ……Gl.(7)

n/V = P/RT ……Gl.(8)

Aus Gl. (6) und Gl. (8) erhalten wir,

ρ/M} = P/RT ……Gl.(9)

Dichte isolieren,

ρ = PM/RT……Gl.(10)

ρ = (0.3368 atm)(2 x 14.01 Gramm/Mol)/(0.08206 L*atm*Mol-1*K-1 )(298 KB)

ρ = 0.3859 Gramm / Mol

Die Dichtemenge für das Stickstoffgas bei einem Druck von 256 Torr und einer Temperatur von 25 Grad Celsius beträgt 0.3859 g/mol.

Beispiele für ideale Gase
Bild – Stickstoff: Beispiel eines idealen Gases;
Bildnachweis - Wikimedia Commons

Beispiel 2:-

Ein Behälter, der mit Neongas gefüllt ist. Die Menge Neon im Behälter beträgt 5.00 Liter, wenn die Temperatur 26 Grad Celsius bei 750 mm Hg beträgt. Dem Behälter wird nun Kohlendioxiddampf zugeführt. Die dem Behälter zugesetzte Kohlendioxidmenge beträgt 0.627 Gramm.

Bestimmen Sie nun diese Faktoren,

Partialdruck für Neon in atm.

Partialdruck für Kohlendioxid in atm.

Im Behälter vorhandener Gesamtdruck.

Lösung: - Gegebene Daten sind,

P = 750 mmHg -> 1.01 atm

V = 5.00 Liter

T = (26 + 273) K = 299 K

nne =?

nco2 =?

Für Kohlendioxid ist die Molzahl

nco2 = 0.627 Gramm CO2 = 1 Mol/44 Gramm = 0.01425 Mol CO2

Nun ist für Neon die Anzahl der Maulwürfe,

nNe= 0.206 mol Ne

Vor dem Hinzufügen des Kohlendioxids in den Behälter können wir nur Druck für Neon erhalten. Also die Partialdruck bei neon steht definitiv die druckhöhe schon in frage.

Nun zum Kohlendioxid

Unter Verwendung der Gleichung der idealen Gasgleichung können wir schreiben:

Sowohl für die Kohlendioxid- als auch für die Neontemperatur bleiben Volumen und Gaskonstante gleich.

Damit

1.01 atm/0.206 mol Ne = PCO2/0.01425 mol CO2

PCO2 = 0.698 atm

Gesamtdruck,

Pgesamt = PNe + PCO2

Pgesamt= 1.01 atm + 0.698 atm

Pgesamt = 1.708 atm

Der Partialdruck für Neon beträgt 1.01 atm.

Partialdruck für Kohlendioxid 0.698 atm.

Der im Behälter vorhandene Gesamtdruck beträgt 1.708 atm.

Beispiel 3:-

Bestimmen Sie die Menge des Volumens.

In einem Glasbehälter ist Kohlendioxidgas vorhanden. Die Temperatur des Kohlendioxidgases beträgt 29 Grad Celsius, der Druck 0.85 atm und die Masse des Kohlendioxidgases 29 Gramm.

Lösung: - Gegebene Daten sind,

P = 0.85 atm

m = 29 Gramm

T = (273 + 29) K = 302 K

Die mathematische Form des idealen Gases ist

PV = nRT ……..Gl (1)

Woher,

P = Druck für das ideale Gas

V = Volumen für das ideale Gas

n = Molarzahl für das ideale Gas

R = Universelle Gaskonstante für das ideale Gas

T = Temperatur für das ideale Gas

Wenn in einer Materie M als Molmasse und Masse einer Materie als m bezeichnet wird, dann kann die Gesamtzahl der Mole für diese bestimmte Materie ausgedrückt werden s,

n = m/M ……..Gl (2)

Kombinieren Sie ……..eqn (1) und ……..eqn (2) erhalten wir,

PV = mRT/M ……..Gl. (3)

Wir wissen, dass der Wert der Molmasse für Kohlendioxid ist,

M = 44.01 Gramm/Mol

Aus Gleichung (3) können wir schreiben,

V = mRT/M = 29 Gramm x 0.0820574 L*atm*mol-1*K-1 x 302/44.01 Gramm/Mol x 0.85 atm

V = 19.21 Liter

In einem Glasbehälter ist Kohlendioxidgas vorhanden. Die Temperatur des Kohlendioxidgases beträgt 29 Grad Celsius, der Druck 0.85 atm und die Masse des Kohlendioxidgases 29 Gramm. Dann beträgt das Volumen 19.21 Liter.

Bild – Kohlendioxid;
Bildnachweis - Wikipedia

Echtes Gas vs. ideales Gas:

Ideale Gase folgen dem Gasgesetz in einem bestimmten konstanten Zustand, aber reales Gas folgt nicht dem Gasgesetz in einem bestimmten konstanten Zustand. Im praktischen Leben existiert kein ideales Gas, sondern reales Gas.

Die wichtigsten Punkte beziehen sich auf den Unterschied zwischen realem Gas und idealem Gas,

ParameterIdeales GasEchtes Benzin
DefinitionDas Gas, das unter bestimmten Bedingungen konstanten Drucks und konstanter Temperatur dem Gasgesetz folgtDie Gase, die unter bestimmten Bedingungen konstanten Drucks und konstanter Temperatur nicht dem Gasgesetz folgen
Bewegung von PartikelnDas im idealen Gas vorhandene Teilchen kann sich frei bewegen und das Teilchen nimmt nicht an Wechselwirkungen zwischen den Teilchen teil.Die im realen Gas vorhandenen Teilchen können sich nicht frei bewegen und miteinander konkurrieren, die Teilchen nehmen an Wechselwirkungen zwischen den Teilchen teil.
Volumen belegtUnerheblichNicht zu vernachlässigen
DruckscheibenHochdruck ist vorhandenNiedrigerer Druck als der ideale Gasdruck
Kraft vorhandenZwischenmolekulare Anziehungskraft ist nicht vorhandenZwischenmolekulare Anziehungskraft ist vorhanden
FormelDie Formel, die das ideale Gas ist, folgt,
PV = nRT
Woher,
P = Druck
V = Volumen
n = Stoffmenge R = Ideale Gaskonstante
T = Temperatur
Die Formel, die echtes Gas ist, folgt,
(P + ein2/V2)(V – nb) = nRT
Woher,
P = Druck
a = Parameter, der für einzelne Gase empirisch ermittelt werden muss
V = Volumen
b = Parameter, der für einzelne Gase empirisch ermittelt werden muss
n = Stoffmenge
R = Ideale Gaskonstante
T = Temperatur  
VerfügbarkeitNicht existierenExistieren

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Häufig gestellte Fragen:-

Frage: - Leiten Sie die Beschränkungen des idealen Gases her.

Lösung: - Die Einschränkungen des idealen Gases sind unten aufgeführt:

  • Ideales Gas könnte bei hoher Dichte, niedriger Temperatur und hohem Druck nicht funktionieren
  • Ideales Gas nicht anwendbar für schwere Gase
  • Ideales Gas nicht anwendbar starke zwischenmolekulare Kräfte.
Bild – Ideales Gas;
Bildnachweis - Wikipedia

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Frage: - Schreiben Sie die Annahmen über das ideale Gas auf.

Lösung: - Eigentlich ist in unserer Umgebung kein ideales Gas vorhanden. Das Gesetz des idealen Gases ist eine einfache Gleichung, mit der wir die Beziehung zwischen Druck, Volumen und Temperatur für Gase verstehen können.

Die Annahmen über das ideale Gas sind unten aufgeführt,

  • Die Gasteilchen des idealen Gases haben ein vernachlässigbares Volumen.
  • Die Größe der Gasteilchen eines idealen Gases ist gleich und sie haben keine intermolekulare Kraft.
  • Die Gasteilchen des idealen Gases folgen dem Newtonschen Bewegungsgesetz.
  • Es gibt keinen Energieverlust.
  • Die Gasteilchen eines idealen Gases haben eine elastische Kollision.

Frage: - Leiten Sie die andere Formgleichung für ideales Gas her.

Lösung: - Ideale Gasformel, tatsächlich Kombination aus Boyle's Law, Avogadro's Law, Charles's Law und Gay Lussac's Law.

Die unterschiedliche Formgleichung für ideales Gas ist unten kurz zusammengefasst:

Übliche Form idealer Gase:

PV = nRT = nkbNAT = NkBT

Woher,

P = Druck für das ideale Gas, gemessen in Pascal

V = Volumen für das ideale Gas, gemessen in Kubikmeter

 n = Die Summe des idealen Gases, das in Mol gemessen wird, gemessen in Mol

R = Gaskonstante für das ideale Gas, dessen Wert 8.314 J/K.mol = 0.0820574 L*atm*mol ist-1*K-1

T = Temperatur für das ideale Gas gemessen in Kelvin

N = Die Gesamtzahl der idealen Gasmoleküle

kb = Boltzmann-Konstante für das ideale Gas

NA = Avogadro-Konstante

Molare Form des idealen Gases:

Pv = Rspezifisches T

P = Druck für das ideale Gas

v = Spezifisches Volumen für das ideale Gas

Rspezifisch = Spezifische Gaskonstante für das ideale Gas

T = Temperatur für das ideale Gas

Statistische Form des idealen Gases:

P = kb/μ mμρ T

Woher,

P = Druck für das ideale Gas

kb = Boltzmann-Konstante für das ideale Gas

μ= Mittlere Teilmasse für das ideale Gas

mμ = Atommassenkonstante für das ideale Gas

ρ = Dichte für das ideale Gas

T = Temperatur für das ideale Gas

Kombiniertes Gasgesetz:-

PV/T = k

P = Druck

V = Volumen

T = Temperatur

k = Konstante

Wenn dieselbe Sache in zwei verschiedenen Zuständen vorliegt, können wir zu dieser Zeit schreiben:

P1V1/T1 = P2V2/T2

Frage: -Leiten Sie das Gesetz von Boyle ab.

Lösung: - Das Gesetz von Boyle ist ein Gasgesetz. Das Gasgesetz von Boyle leitet ab, dass der Druck, der von einer gasförmigen Substanz (einer bestimmten Masse, die auf einer konstanten Temperatur gehalten wird) ausgeübt wird, umgekehrt proportional zu dem von ihr eingenommenen Volumen ist.

Bild – Gesetz von Boyle;
Bildnachweis - Wikimedia

Mit anderen Worten, Druck und Volumen eines Gases sind indirekt proportional zueinander, die Temperatur und die Gasmenge werden konstant gehalten. 

Das Gasgesetz von Boyle kann mathematisch wie folgt ausgedrückt werden:

P1V1 = P2V2

Woher,

P1 = Der von der gasförmigen Substanz ausgeübte Anfangsdruck

V1 = Das Anfangsvolumen, das von der gasförmigen Substanz eingenommen wird

P2 = Der von der gasförmigen Substanz ausgeübte Enddruck

V2 = Das Endvolumen, das von der gasförmigen Substanz eingenommen wird

Dieser Ausdruck kann aus der Druck-Volumen-Beziehung erhalten werden, die durch das Gesetz von Boyle vorgeschlagen wird. Für eine feste Gasmenge, die auf konstanter Temperatur gehalten wird, ist PV = k. Deswegen,

P1V1= k (Anfangsdruck x Anfangsvolumen)

P2V2 = k (Enddruck x Endvolumen)

∴P1V1 = P2V2

Gemäß dem Gesetz von Boyle führt jede Änderung des von einem Gas eingenommenen Volumens (bei konstanter Menge und Temperatur) zu einer Änderung des von ihm ausgeübten Drucks.

Indrani Banerjee

Hallo. Ich bin Indrani Banerjee. Ich habe meinen Bachelor in Maschinenbau abgeschlossen. Ich bin eine enthusiastische Person und ich bin eine Person, die jedem Aspekt des Lebens positiv gegenübersteht. Ich mag Bücher lesen und Musik zuhören. Verbinden wir uns über LinkedIn-https://www.linkedin.com/in/indrani-banerjee-2487b4214

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