Gas Ideal dan Gas Nyata

Gas ideal dan gas nyata. Mungkin sering terdengar antara gas ideal dan gas nyata. Gas ideal adalah gas yang mematuhi persamaan gas umum dari PV = nRT dan hukum gas lainnya di semua suhu dan tekanan. Gas nyata tidak mematuhi persamaan gas umum dan hukum gas lainnya di semua kondisi suhu dan tekanan.

Pengaruh Tekanan

Semua gas yang diketahui ada sebagai gas nyata dan menunjukkan perilaku yang ideal hanya sampai batas tertentu dalam kondisi tertentu. Untuk gas nyata Z mungkin kurang lebih dari satu. Jika Z kurang dari 1 maka gas kurang kompresibel dan itu disebut penyimpangan positif. Hal ini diamati ada sedikit penyimpangan pada tekanan rendah. Pada tekanan tinggi penyimpangan tergantung pada sifat gas.

Sebuah plot terhadap P untuk beberapa gas yang umum ditunjukkan pada gambar.

Untuk H2 dan He, ‘Z’ lebih besar dari satu sedangkan untuk N2, CH4 dan CO2 ‘Z’ lebih kecil dari satu. Ini berarti bahwa gas-gas yang kompresibel lebih pada tekanan rendah dan kurang kompresibel pada tekanan tinggi dari yang diharapkan dari perilaku ideal.

Pengaruh Temperatur

Pengaruh suhu pada perilaku gas nyata dipelajari dengan memetakan nilai ‘PV’ terhadap temperatur. Hal ini diamati bahwa penyimpangan dari perilaku kurang ideal dengan peningkatan suhu. Dengan demikian, gas nyata menunjukkan perilaku yang ideal pada tekanan rendah dan suhu tinggi.

Penyebab Penyimpangan

Untuk mengetahui penyebab penyimpangan dari idealitas, van der Waals menunjukkan asumsi kesalahan yang dibuat dalam merumuskan model kinetik molekular gas.

Volume yang ditempati oleh massa molekul diabaikan dibandingkan dengan total volume gas adalah tidak valid. Meskipun volume ini 0,1% dari total volume gas, volume molekul gas tetap sama dibandingkan dengan penurunan volume total gas. Penurunan volume terjadi dengan penurunan suhu dan peningkatan tekanan, tetapi volume molekul tidak dapat diabaikan.

Kekuatan tarik antara molekul gas dianggap diabaikan. Asumsi ini hanya berlaku pada tekanan rendah dan suhu tinggi karena dalam kondisi molekul berjauhan. Tetapi pada tekanan tinggi dan suhu rendah volume gas kecil dan sehingga kekuatan menarik meskipun sangat kecil.

Volume koreksi dibuat menyatakan bahwa volume bebas dari gas sebenarnya kurang dari volume yang diamati. Istilah koreksi, ‘b’ adalah sebuah konstanta tergantung pada sifat gas. Untuk ‘n’ gas, istilah koreksi ‘nb’ dan sehingga volume dikoreksi diberikan oleh,

Vkoreksi= (V-nb)

Koreksi ada karena gaya antarmolekul berda dalam pengaruh tekanan. Sebuah molekul mengalami tarik menarik. Persamaan tekanan koreksi

Mengganti nilai-nilai untuk tekanan dan volume, persamaan gas ideal sekarang dapat ditulis sebagai:

Persamaan ini adalah persamaan Van der Waal. Di sini konstanta ‘a’ menyatakan gaya tarik antar molekul gas, dan ‘b’ menyatakan volume atau ukuran molekul gas.