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एक वास्तविक गैस वह है जो तथाकथित आदर्श गैस कानून के व्यवहार से विचलित होती है। आदर्श गैस एक सैद्धांतिक गैस है, जिसका व्यवहार एक निश्चित नियम का पालन करता है।
आदर्श गैस कानून
आदर्श गैसों के व्यवहार को नियंत्रित करने वाला नियम है:
पीवी = एनआरटी
कहाँ:
पी = दबाव
वी = मात्रा
n = गैस के मोल्स की संख्या
आर = गैस स्थिरांक
टी = पूर्ण तापमान
आदर्श गैस कानून उनकी रासायनिक पहचान की परवाह किए बिना सभी आदर्श गैसों के लिए काम करता है। लेकिन यह समीकरण, जो राज्य का समीकरण है, केवल कुछ शर्तों पर लागू होता है। यह मानता है कि कण पूर्ण लोचदार टकराव के रूप में भाग लेते हैं, बिना आयतन के और जब वे टकराते हैं तो एक दूसरे के साथ बातचीत नहीं करते हैं। दूसरे शब्दों में, गैस गैसों के गतिज आणविक सिद्धांत के अनुसार व्यवहार करती है।
वास्तविक और आदर्श गैसों के बीच समानताएं
- वास्तविक और आदर्श दोनों गैसों में द्रव्यमान होता है।
- तरल या ठोस पदार्थों की तुलना में गैसें बहुत कम घनी होती हैं। वास्तविक और आदर्श दोनों प्रकार की गैसों के कण एक दूसरे से बहुत दूर होते हैं।
- चूंकि वे बहुत विरल हैं, कणों के बीच की दूरी की तुलना में गैस के कणों का आकार और आयतन बहुत छोटा है।
- दोनों गैसों के कणों में गतिज ऊर्जा होती है। गैस के कण बेतरतीब ढंग से चलते हैं, लेकिन व्यावहारिक रूप से टकरावों के बीच एक सीधी रेखा में।
वास्तविक गैसों का व्यवहार
एक वास्तविक गैस एक गैस है, जो इंटरमॉलिक्युलर इंटरैक्शन के कारण एक आदर्श गैस की तरह व्यवहार नहीं करती है। आदर्श गैस कानून इस धारणा पर आधारित है कि गैसें बिंदु द्रव्यमान से बनी होती हैं जो टकराव का अनुभव करती हैं। इस तरह, वास्तविक गैसें कम तापमान या उच्च दबावों पर उन धारणाओं से विचलित हो जाती हैं।
- जैसे ही दबाव बढ़ता है, गैस का आयतन शून्य हो जाता है, अर्थात यह घट जाता है। यह शून्य तक नहीं पहुंचता है, क्योंकि अभी भी अणु एक निश्चित स्थान पर कब्जा कर रहे हैं।
- तापमान कम होने पर गैसों के बीच मौजूद इंटरमॉलिक्युलर बल अधिक होते हैं, क्योंकि इस पहलू में आणविक गति तब तक धीमी हो जाती है जब तक यह रुक नहीं जाती।
इसलिए, यदि हम इन स्थितियों को संशोधित करते हैं, तो वास्तविक गैस एक आदर्श गैस की तरह दो स्थितियों में व्यवहार कर सकती है:
- निम्न दाब: कई गैसें निम्न दाब पर होती हैं।
- ऊंचा तापमान: गैसों में, ऊंचा तापमान वे माने जाते हैं जो वाष्पीकरण तापमान से अधिक होते हैं। इसलिए कमरे के तापमान पर भी यह वास्तविक गैसों को गतिज ऊर्जा देने के लिए पर्याप्त है जो उन्हें आदर्श गैसों की तरह कार्य करने के लिए प्रेरित करती है।
वास्तविक गैस समीकरण
आदर्श गैस आमतौर पर समीकरण PV = nRT का अनुसरण करती है, जहाँ P वायुमंडल में दबाव है, V लीटर में आयतन है, n मोल की संख्या है, R आदर्श गैस स्थिरांक है जिसे SI इकाइयों में 0.082 L. atm/mol के रूप में व्यक्त किया जाता है K, और T डिग्री केल्विन में मापा गया तापमान है।
वास्तविक गैसों के लिए, दबाव के लिए एक स्थिरांक जोड़कर और आयतन के लिए एक अलग स्थिरांक घटाकर दो परिवर्तन किए जाने चाहिए। नया समीकरण इस प्रकार है:
(पी + ए 2 ) (वी-एनबी) = एनआरटी
जहाँ “a” किसी दिए गए गैस के अणुओं के बीच आकर्षण का स्थिरांक है, और “b” कंटेनर के अंदर उन अणुओं का आयतन है। उपरोक्त समीकरण से यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि अतिरिक्त “एन” (मोल्स) दिए गए हैं, क्योंकि “ए” और “बी” उस गैस के एक मोल के मान हैं।
यही कारण है कि आपको सही मान प्राप्त करने के लिए स्थिरांक के मान को मोल्स की कुल संख्या से गुणा करना होगा। इसके अलावा, प्रत्येक गैस के लिए स्थिरांक के मान अलग-अलग होते हैं, क्योंकि उनमें से प्रत्येक के अलग-अलग गुण होते हैं।
वास्तविक गैस समीकरण को वैन डेर वाल्स समीकरण कहा जाता है। यहां महत्वपूर्ण बात यह है कि आपको स्थिरांक “ए” और “बी” के मूल्यों को जानने की भी आवश्यकता है, जो कि सौभाग्य से, आसानी से उपलब्ध और खोजे जाने योग्य हैं।
सूत्रों का कहना है
हेलमेनस्टाइन, ए। (2021)। वास्तविक गैस बनाम आदर्श गैस। 14 फरवरी 2022 को https://sciencenotes.org/real-gas-vs-ideal-gas/ से लिया गया
असली गैस। (2013)। 30 मई, 2021 को https://cutt.ly/onsPSqr से लिया गया
