आदर्श गैस बनाम। गैर-आदर्श गैस उदाहरण समस्या

-25 डिग्री सेल्सियस का उपयोग कर 0.2000 एल कंटेनर में हीलियम के 0.3000 मोल द्वारा उत्सर्जित दबाव की गणना करें
ए। आदर्श गैस कानून
ख। वान डर वाल्स समीकरण
गैर-आदर्श और आदर्श गैसों के बीच अंतर क्या है?
दिया हुआ:
वह = 0.0341 एटीएम · एल2/mol2
वह = 0.0237 एल · मोल

भाग 1:आदर्श गैस कानून
आदर्श गैस कानून सूत्र द्वारा व्यक्त किया गया है:
पीवी = एनआरटी
कहाँ पे
पी = दबाव
वि = मात्रा
n = की संख्या मोल्स गैस की
आर = आदर्श गैस स्थिरांक = 0.08206 एल · एटीएम / मोल · के
टी = निरपेक्ष तापमान
पूर्ण तापमान का पता लगाएं
T = ° C + 273.15
टी = -25 + 273.15
टी = 248.15 के
दबाव ज्ञात कीजिए
पीवी = एनआरटी
पी = एनआरटी / वी
पी = (0.3000 मोल) (0.08206 एल · एटीएम / मोल · के) (248.15) / 5.22 लीटर
पीआदर्श = 30.55 एटीएम
भाग 2: वैन डेर वाल्स समीकरण
वान डेर वाल्स समीकरण सूत्र द्वारा व्यक्त किया गया है
पी + ए (एन / वी)2 = एनआरटी / (वी-एनबी)
कहाँ पे
पी = दबाव
वि = मात्रा
n = गैस के मोल्स की संख्या
व्यक्तिगत गैस कणों के बीच एक = आकर्षण
बी = व्यक्तिगत गैस कणों की औसत मात्रा
आर = आदर्श गैस स्थिरांक = 0.08206 एल · एटीएम / मोल · के
टी = पूर्ण तापमान
दबाव के लिए हल करें

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पी = एनआरटी / (वी-एनबी) - ए (एन / वी)2
गणित को आसान बनाने के लिए, समीकरण को दो भागों में विभाजित किया जाएगा
पी = एक्स - वाई
कहाँ पे
एक्स = एनआरटी / (वी-एनबी)
Y = a (n / V)2
X = P = nRT / (V-nb)
X = (0.3000 mol) (0.08206 L · atm / mol · K) (248.15) / [0.2000 L - (0.3000 mol) (0.0237 L / mol)]
X = 6.109 L · atm / (0.2000 L - .007 L)
एक्स = 6.109 एल · एटीएम / 0.19 एल
एक्स = 32.152 एटीएम
Y = a (n / V)2
Y = 0.0341 एटीएम · एल2/mol2 x [0.3000 मोल / 0.2000 L]2
Y = 0.0341 एटीएम · एल2/mol2 x (1.5 mol / L)2
Y = 0.0341 एटीएम · एल2/mol2 x 2.25 मोल2/ एल2
Y = 0.077 atm
दबाव खोजने के लिए पुनर्नवा
पी = एक्स - वाई
पी = 32.152 एटीएम - 0.077 एटीएम
पीगैर आदर्श = 32.075 एटीएम
भाग 3 - आदर्श और गैर-आदर्श स्थितियों के बीच अंतर का पता लगाएं
पीगैर आदर्श - पीआदर्श = 32.152 एटीएम - 30.55 एटीएम
पीगैर आदर्श - पीआदर्श = 1.602 एटीएम
उत्तर:
आदर्श गैस के लिए दबाव 30.55 एटीएम और वैन डेर वाल्स के लिए दबाव है समीकरण गैर-आदर्श गैस की मात्रा 32.152 atm थी। गैर-आदर्श गैस में 1.602 एटीएम से अधिक दबाव था।

एक आदर्श गैस वह है जिसमें अणु एक-दूसरे के साथ संपर्क नहीं करते हैं और कोई स्थान नहीं लेते हैं। एक आदर्श दुनिया में, गैस अणुओं के बीच टकराव पूरी तरह से लोचदार हैं। वास्तविक दुनिया में सभी गैसों में व्यास के साथ अणु होते हैं और जो एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, इसलिए आइडियल गैस लॉ और वैन डेर वाल्स के किसी भी रूप का उपयोग करने में हमेशा थोड़ी त्रुटि होती है समीकरण।

हालांकि, महान गैसें आदर्श गैसों की तरह काम करती हैं क्योंकि वे अन्य गैसों के साथ रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग नहीं लेती हैं। हीलियम, विशेष रूप से, एक आदर्श गैस की तरह काम करता है क्योंकि प्रत्येक परमाणु इतना छोटा होता है।

कम दबाव और तापमान पर होने पर अन्य गैसें आदर्श गैसों की तरह व्यवहार करती हैं। कम दबाव का मतलब है कि गैस के अणुओं के बीच कुछ बातचीत होती है। कम तापमान का मतलब है कि गैस के अणुओं में गतिज ऊर्जा कम होती है, इसलिए वे एक दूसरे या उनके कंटेनर के साथ बातचीत करने के लिए चारों ओर नहीं जाते हैं।