الغاز الحقيقي م2

• حيود الغازات عن الغاز المثالي
حسب فرضيات النظرية الحركية تم اهمال حجم الجزيئات بالمقارنة مع حجم الغاز الكلي، و عدم تجاذب الجزيئات مع بعضها البعض وإذا كانت جزيئات الغاز لا تجذب بعضها البعض فإن تسييل الغازات يصبح مستحيلا ، ولكن في الحقيقة يمكن لأي غاز أن يتحول إلى سائل باستخدام درجات الحرارة الواطئة والضغوط العالية. لاحظ الفيزيائي الألماني جوهانز وايدرك فان درفالز (1837-1923م ) ضرورة إدخال متغيرين على معادلة الغاز المثالي لكي نستطيع أن نفسر حالة تسييل الغازات ( لكي يصبح الغاز حقيقيا ).
لقد ذكرنا سابقاً بأن قيمة تساوي واحدا للغاز المثالي وكما موضحة بالشكل ادناه وأفضل طريقة لتتبع هذ الحيود رسم العلاقة بين PV/nRT والتي تسمى بمعامل الإنضغاط ( Compressibility Factor ) ورمزه Z مقابل قيم الضغط المختلفة P حيث أن قيمة Z تساوي الواحد في حالة الغاز المثالي تحت جميع الضغوط ودرجات الحرارة ، أما بالنسبة للغازات الحقيقية فإنها تحيد عن الواحد زيادة أو نقصاً. معادلة فاندرفالز Vander Walls
ان المعادلة العامة للغازات تطبق على حالة الغاز المثالي والتي تاخذ الشكل
PV=nRT
في حين الغاز الحقيقي لا تنطبق عليه شروط الغاز المثالي فهو يحيد عنها بعاملين جعلت من المعادلة اعلاه غير صحيحة وتحتاج الى التعديل وهناك اثنان كالاتي :
1- الحيود الناتج عن إهمال حجوم الجزيئات
الحجم المقاس Vmeas في PV = nRT يمثل حاصل جمع حجم الجزيئات(nb) وهو الحجم المستبعد في قانون الغاز المثالي مضافاً إليه حجم الحيز الفارغ والخالي من الجزيئات والذي يسمى الحجم المثالي ( Videal ) :
Vmeas. = Videal + nb
حيث ( b ) الحجم الذاتي لمول واحد من الجزيئات تعتمد قيمتها على طبيعة الغاز وهي ثابتة للغاز الواحد وتقدر من واقع النتائج التجريبية العملية و n عدد مولات الغاز، ويمكن وضع العلاقة أعلاه بالشكل التالي :
Videal = Vmeas – nb