Gesi Bora dhidi ya Gesi Halisi
Gesi ni mojawapo ya majimbo ambayo maada ipo. Ina mali ya kupingana na yabisi na vinywaji. Gesi hazina utaratibu, na zinachukua nafasi yoyote. Tabia zao huathiriwa sana na vigeuzo kama vile halijoto, shinikizo, n.k.
Ideal Gesi ni nini?
Gesi Bora ni dhana ya kinadharia, ambayo tunaitumia kwa madhumuni yetu ya utafiti. Ili gesi iwe bora, wanapaswa kuwa na sifa zifuatazo. Iwapo mojawapo ya haya haipo, basi gesi hiyo haizingatiwi kuwa gesi bora.
• Nguvu kati ya molekuli kati ya molekuli za gesi hazitumiki.
• Molekuli za gesi huzingatiwa kama chembe za uhakika. Kwa hivyo, ikilinganishwa na nafasi ambapo molekuli za gesi huchukua, ujazo wa molekuli si muhimu.
Kwa kawaida molekuli za gesi hujaza nafasi yoyote. Kwa hiyo, wakati nafasi kubwa inachukuliwa na hewa, molekuli ya gesi yenyewe ni ndogo sana ikilinganishwa na nafasi. Kwa hivyo, kuchukulia molekuli za gesi kama chembe za uhakika ni sahihi kwa kiwango fulani. Hata hivyo, kuna molekuli za gesi zenye kiasi kikubwa. Kupuuza sauti kunatoa makosa katika hali hizi. Kulingana na dhana ya kwanza, tunapaswa kuzingatia kwamba hakuna mwingiliano kati ya molekuli kati ya molekuli za gesi. Walakini, kwa kweli, kuna angalau mwingiliano dhaifu kati ya hizo. Lakini, molekuli za gesi huenda haraka na kwa nasibu. Kwa hivyo, hawana wakati wa kutosha wa kufanya mwingiliano kati ya molekuli na molekuli zingine. Kwa hivyo, ukiangalia katika pembe hii, ni halali kwa kiasi fulani kukubali dhana ya kwanza pia. Ingawa tunasema gesi bora ni za kinadharia, hatuwezi kusema ni kweli 100%. Kuna baadhi ya matukio ambapo gesi hufanya kama gesi bora. Gesi bora ina sifa ya vigezo vitatu, shinikizo, kiasi na joto. Kufuatia mlinganyo hufafanua gesi bora.
PV=nRT=NkT
P=shinikizo kabisa
V=ujazo
n=idadi ya fuko
N=idadi ya molekuli
R=universal gas constant
T=halijoto kamili
K=Boltzmann constant
Ingawa kuna vikwazo, tunabainisha tabia ya gesi kwa kutumia mlingano ulio hapo juu.
Gesi Halisi ni nini?
Wakati mojawapo ya mawazo mawili au yote mawili yaliyotolewa hapo juu ni batili, gesi hizo hujulikana kama gesi halisi. Kwa kweli tunakutana na gesi halisi katika mazingira asilia. Gesi halisi hutofautiana kutoka kwa hali bora kwa shinikizo la juu sana. Hii ni kwa sababu, wakati shinikizo la juu sana linatumiwa, kiasi ambapo gesi imejaa inakuwa ndogo sana. Kisha ikilinganishwa na nafasi hatuwezi kupuuza ukubwa wa molekuli. Aidha, gesi bora huja kwa hali halisi kwa joto la chini sana. Kwa joto la chini, nishati ya kinetic ya molekuli za gesi ni ya chini sana. Kwa hiyo, wanatembea polepole. Kwa sababu ya hili, kutakuwa na mwingiliano kati ya molekuli kati ya molekuli za gesi, ambayo hatuwezi kupuuza. Kwa gesi halisi, hatuwezi kutumia mlingano bora wa gesi ulio hapo juu kwa sababu wanatenda tofauti. Kuna milinganyo changamano zaidi ya hesabu za gesi halisi.
Kuna tofauti gani kati ya Gesi Bora na Halisi?
• Gesi bora hazina nguvu kati ya molekuli na molekuli za gesi zinazozingatiwa kama chembe za uhakika. Tofauti na molekuli za gesi halisi zina ukubwa na ujazo. Zaidi zina nguvu za intermolecular.
• Gesi bora hazipatikani katika hali halisi. Lakini gesi hufanya kazi kwa njia hii katika halijoto na shinikizo fulani.
• Gesi huwa na tabia kama gesi halisi katika shinikizo la juu na joto la chini. Gesi halisi hufanya kazi kama gesi bora katika shinikizo la chini na joto la juu.
• Gesi zinazofaa zinaweza kuhusishwa na mlinganyo wa PV=nRT=NkT, ilhali gesi halisi haziwezi. Ili kubaini gesi halisi, kuna milinganyo changamano zaidi.
