גזי ריאל: סטייה אידיאלית

המונח "גזים האמיתיים" בקרב כימאים ופיסיקאים נקראים גזים תכונות כאלה אשר תלויה ישירות אינטראקציות מולקולאריים שלהם. למרות כל ספרייה מקצועית ניתן לקרוא אותה חפרפרת אחד החומרים בתנאים רגילים לבין המצב היציב תופסת נפח של כ 22.41108 ליטר. משפט זה נכון רק עבור גזים "אידיאליים" כביכול עבורו, על פי משוואת Clapeyron, לא מתנהג כוח המשיכה הדדית והדחייה של המולקולות, ואת הנפח הכבושה על היד האחרונה הוא קטן negligibly.

כמובן, חומרים אלה אינם קיימים, ולכן כל הטיעונים הללו וחישובים הם אוריינטציה תיאורטית גרידא. אבל הגזים האמיתיים, אשר עד כמה סוטה במידה מחוקי האידיאלי הם מאוד תכופים. בין המולקולות של חומרים אלה הם תמיד כוח הנוכחי של משיכה הדדית, כלומר הנפח שלהם הוא שונה במקצת מן המודל המושלם המוסק. יתר על כן, כל הגזים האמיתיים יש דרגות שונות של סטייה אידיאלית.

אבל כאן זה לייחס נטייה ברורה לחלוטין: ככל נקודת רתיחת חומר קרוב צלזיוס אפס מעלות, וככל במתחם ישתנה מן המודל האידיאלי. המשוואה של מדינת גזים ן שבבעלות הפיזיקאי ההולנדי כוחות יוהנס דיידריק ואן דר ואלס, היו מכונסים בתוך 1873. בנוסחה זו, אשר יש לו את טופס (p + n ² A / V ²⁾ (V - NB) = NRT , מנוהל שני תיקונים משמעותיים מאוד בהשוואה המשוואה Clapeyron (PV = NRT), נקבע באופן ניסיוני. האחת לוקחת בחשבון את הכוחות של אינטראקציה מולקולרית, אשר משפיעה לא רק את סוג הגז, אלא גם הנפח, הצפיפות והלחץ שלה. התיקון השני נקבע על ידי המשקל המולקולרי של החומר.

התאמות התפקיד החשובות ביותר לרכוש נתונים על גז בלחץ גבוה. לדוגמא, עבור חנקן ב מעריך 80 אטמוספרות. חישובים יהיו שונים מן האידאל בכחמישה אחוזים, ואילו הלחץ גדל לארבעה אטמוספרות הבדל כבר הגיעו מאה אחוז. מכאן נובע כי החוקים של מודל הגז האידיאלי הם משוערים. גריעה מהם היא גם כמותיים ואיכותיים. הראשון בא לידי ביטוי בעובדה כי המשוואה Clapeyron מחזיקה עבור כל גזי אמיתי מאוד בערך. ריטריט הוא איכותי הרבה יותר עמוק.

גזים ריאל עשויים להפוך היטב נוזלים ומוצקי מצב הצבירה, אשר יהיה בלתי אפשרי ההקפדה שלהם משוואת Clapeyron. כוחות מולקולאריים מתנהגים על חומרים כאלה להוביל להיווצרות של תרכובות כימיות שונות. זה שוב לא יכול להיות במערכת הגז האידיאלית התיאורטית. התקשורת ובכך יצרה נקראת כימית או ערכיות. במקרה שבו האמיתי גז מיונן, בה מתחילים להופיע כוחות משיכה קולון הקובעים את התנהגות, למשל, פלזמה, שהינה מינים יוניים נייטרלי מעין. הדבר נכון במיוחד לאור העובדה כי פיזיקת פלזמה היום היא דיסציפלינה מדעית מכרעת, המתפתחת במהירות, אשר יש יישום רחב מאוד באסטרופיסיקה, התאוריה של אותות רדיו גל, ואת בעיית גרעין נשלטו תגובות היתוך.

קשרים כימיים בגזים אמיתיים שמטבעם אינם נבדלים הכוחות המולקולריים. אלה ואחרים מופחתים במידה רבה את האינטראקציה החשמלית בין ההאשמות האטומיות, שכולן בנויות במבנה אטומי ומולקולרי של החומר. עם זאת, הבנה מלאה של הכוחות המולקולריים וכימיים הייתה אפשרית רק עם הופעתה של מכניקת קוונטים.

אנחנו חייבים להודות כי לא בכל מצב הצבירה התואם את המשוואה של הפיזיקאי ההולנדי, יכול להיות מיושם בפועל. זה דורש גם גורם של יציבות תרמודינמית שלהם. אחד הסוכנים היציבים כגון התנאי החשוב הוא כי במשוואת לחץ הבידוד התרמית יש להקפיד נטייה להפחית את הגוף הכולל. במילים אחרות, עם הגדלת ערכי V כל איזותרמות של גז ריאלי צריך ליפול בהתמדה. בינתיים, על ואן דר גרף בידוד תרמי כוחות ואלס מתחת לרמת הטמפרטורה הקריטית של המנות עולות נצפים. הנקודות באזורים אלה מתאימות למדינה היציבה של החומר, אשר בפועל לא יכול להתממש.