Elemente de termodinamică. |
Transformări de stare de agregare |
F-1. |
Gaze reale |
Modelul gazului ideal este doar o aproximare a gazelor reale, deoarece au fost neglijate interacţiunile dintre particulele gazului, precum şi volumul acestor particule.
La presiuni mari şi temperaturi coborâte, particulele unui gaz ajung foarte aproape unele de celelalte, efectul interacţiunilor dintre acestea devenind considerabil (tabelul 1−1).
Tabelul 1-1. Valori experimentale ale unei compresii izoterme la 273 K a unui mol de azot.
| p (atm) |
V (L) |
p·V (kJ) |
| 1 | 22,4 | 2,24 |
| 100 | 0,240 | 2,40 |
| 300 | 0,0850 | 2,55 |
| 500 | 0,0625 | 3,22 |
| 700 | 0,0532 | 3,72 |
| 900 | 0,0483 | 4,37 |
| 1000 | 0,0460 | 4,61 |
Datele experimentale demonstrează că la presiuni mari, gazele reale sunt mai puţin compresibile decât gazul ideal.
La presiunea de 100 atm, volumul unui mol de azot la 273 K (0,240 L) este mai mare cu 7% faţă de cel aşteptat pentru un gaz ideal în aceleaşi condiţii (0,224 L).
Pe măsură ce presiunea creşte, abaterile devin din ce în ce mai însemnate. La 1000 atm, volumul unui mol de azot este dublu faţă de cel aşteptat pentru un gaz ideal!
Produsul p·V este constant pentru un gaz ideal care participă la un proces izoterm, dar pentru azot se modifică odată cu creşterea presiunii.
Toate acestea demonstrează că modelul gazului ideal reprezintă o aproximare acceptabilă a gazelor reale doar pentru presiuni mici şi temperaturi ridicate.