Tofauti kuu kati ya sheria bora ya gesi na sheria ya gesi halisi ni kwamba sheria bora ya gesi inaelezea tabia ya gesi ya kinadharia, ambapo sheria ya gesi halisi inaelezea tabia ya gesi zinazotokea katika ulimwengu.
Gesi bora ni gesi ya kinadharia ambayo chembe zake za gesi zinazosonga bila mpangilio huwa na migongano ya elastic kabisa na hakuna mwingiliano mwingine kati yake. Kulingana na ufafanuzi huu, tunaweza kuelewa kwamba gesi hizi bora haziwezi kutokea kwa asili kwa sababu kimsingi kuna mwingiliano kati ya chembe za gesi kwa gesi yoyote tunayojua. Kwa kweli, gesi tunazojua ni gesi halisi.
Sheria Bora ya Gesi ni ipi?
Sheria bora ya gesi ni mlingano unaoelezea tabia ya gesi bora. Gesi bora ni za dhahania, na gesi hizi hutokea katika nadharia tu. Kwa hiyo, kwa kutumia sheria bora ya gesi, tunaweza kuelewa na kukadiria tabia ya gesi nyingi halisi tunazojua. Hata hivyo, ina vikwazo kadhaa. Pia, sheria hii ni muunganisho wa sheria zingine kadhaa:
- Sheria ya Boyle
- Sheria ya Charles
- Sheria ya Avogadro
- Sheria ya Mashoga-Lussac
Hesabu
Kimsingi, tunaweza kutoa sheria bora ya gesi kama ifuatavyo;
PV=nRT
Ambapo, P ni shinikizo, V ni kiasi na T ni joto la gesi bora. Hapa, "n" ni idadi ya moles ya gesi bora na "R" ni mara kwa mara - tunaiita mara kwa mara gesi bora. Ina thamani ya ulimwengu wote; thamani ya R ni sawa kwa gesi yoyote, na ni 8.314 J/(K·mol).
Aidha, tunaweza kupata miigo tofauti kutoka kwa sheria hii; fomu ya molar, fomu ya pamoja, nk Kwa mfano, kwa kuwa "n" ni idadi ya moles, tunaweza kuipa kwa kutumia uzito wa molekuli ya gesi. Asili ni kama ifuatavyo.
n=m/M
ambapo, n ni idadi ya moles ya gesi, m ni wingi wa gesi na M ni uzito wa molekuli ya gesi. Kwa kutumia mlingano ulio hapo juu, PV=nRT
PV=(m/M)RT
Ikiwa tunataka kupata msongamano wa gesi, tunaweza kutumia mlingano ulio hapo juu kama ifuatavyo;
P=(m/VM) RT
P=ρRT/M
Aidha, ikiwa tunataka kupata sheria ya pamoja ya gesi kutoka kwa sheria bora ya gesi, tunaweza kuipata kama ifuatavyo; kwa gesi mbili “1” na “2”, shinikizo, ujazo na halijoto ni P1, V1, T 1 na P2, V2 na T2 Kisha kwa gesi hizo mbili., tunaweza kuandika milinganyo miwili kama;
P1V1=nRT1 ……………..(1)
P2V2=nRT2 ……………..(2)
Kwa kugawanya mlinganyo (1) kutoka kwa mlingano (2), tunapata, (P1V1)/(P2V 2)=T1/ T2
Tunaweza kupanga upya mlinganyo huu kama ifuatavyo;
P1V1/ T1=P2 V2/ T2
Sheria Halisi ya Gesi ni nini?
Sheria ya gesi halisi, pia huitwa sheria ya Van der Waals, inatokana na sheria bora ya gesi kuelezea tabia ya gesi halisi. Kwa kuwa gesi halisi haziwezi kuishi vyema, sheria halisi ya gesi imefanya mabadiliko kwa vipengele vya shinikizo na kiasi katika sheria bora ya gesi. Kwa hivyo, tunaweza kupata kiasi na shinikizo kama ifuatavyo:
Kiasi cha gesi halisi=(Vm – b)
Shinikizo la gesi halisi=(P + a{n2/V2})
Basi, tunaweza kupata sheria halisi ya gesi kwa kutumia vipengele hivi vilivyorekebishwa kwa sheria bora ya gesi kama ifuatavyo:
(P + a{n2/V2})(Vm – b)=nRT
Wapi, Vm ni ujazo wa gesi ya molar, R ni gesi inayobadilika kila mahali, T ni joto la gesi halisi, P ni shinikizo.
Kuna tofauti gani kati ya Sheria Bora ya Gesi na Sheria ya Gesi Halisi?
Sheria bora ya gesi ni mlingano unaoelezea tabia ya gesi bora. Sheria halisi ya gesi inatokana na sheria bora ya gesi ili kuendana na tabia ya gesi halisi. Kwa hivyo, tofauti kuu kati ya sheria bora ya gesi na sheria ya gesi halisi ni kwamba sheria bora ya gesi inaelezea tabia ya gesi ya kinadharia, wakati sheria ya gesi halisi inaelezea tabia ya gesi zinazotokea katika ulimwengu.
Aidha, tunaweza kupata sheria bora ya gesi kutoka kwa mlinganyo PV=nRT, na sheria halisi ya gesi kutoka kwa mlinganyo (P + a{n2/V 2})(Vm – b)=nRT.
Muhtasari – Sheria Bora ya Gesi dhidi ya Sheria ya Gesi Halisi
Kwa kifupi, gesi bora ni dutu dhahania ambayo ina migongano ya elastic kabisa kati ya chembe za gesi, sifa ambayo gesi nyingi halisi tunazojua hazionyeshi. Tofauti kuu kati ya sheria bora ya gesi na sheria halisi ya gesi ni kwamba sheria bora ya gesi inaelezea tabia ya gesi ya kinadharia, wakati sheria ya gesi halisi inaelezea tabia ya gesi zinazotokea katika ulimwengu.
