Ezek a tök gyakori gázok teljesen eltérnek az ideális gáztörvénytől! Van olyan, ami jól követi, vagy tök hülyeséget számolgattunk 4 éven keresztül a gimnáziumban, és nem is használható a valóságban, amit agyba főbe használtunk?

Nem tudom, mit tanítottak nektek a gimnáziumban, de már az ideális gáz elnevezés is arra utal, hogy nem tényleges gázokról, hanem azok egyszerűsített modelljéről van szó (amiknek használata teljesen megszokott a tudományos világban).

Ennek valószínűleg a tankönyvben is benne volt (ha esetleg órán nem is mondták)...

"A mérések azt mutatják, hogy amennyiben a gáz sűrűsége nem túlságosan nagy, az egyesített gáztörvény nagy pontossággal teljesül (legjobban a nemesgázokra), azonban ha a mérési pontosságot megnöveljük, akkor minden gáz esetén kisebb-nagyobb eltéréseket tapasztalhatunk a gáztörvénytől.

Elképzelhetünk viszont egy olyan gázt is, amelyre a megtanult gáztörvények pontosan igazak. Az ilyen gázt (amely persze csak képzeletünkben létezik) ideális gáznak nevezzük. Az ideális gázt a valódi gázok elméleti modelljének kell tekintenünk, amelynek haszna, hogy segítségével a valódi gázok az esetek nagy többségében megfelelő pontossággal matematikailag egyszerűen írhatók le."

[link]

"Ezek a tök gyakori gázok teljesen eltérnek az ideális gáztörvénytől!"

A teljesen eltérnek erős túlzás. A nyomásgrafikon esetében 10 atomoszféra nyomásig (aminél nagyobbal azért ritkán találkozik az ember a hétköznapi életben) a szén-dioxid esetében az eltérés kb. 7-8%, a többi feltűtnetett gáz esetében legfeljebb 1% körüli. (Extrém nyomáson vagy hőmérsékleten persze már nem ez a helyzet.)

"Van olyan, ami jól követi"

Mit értesz azon, hogy jól követi? Tökéletesen egyik gáz sem követi, hiszen ideális gáz a valóságban nem létezik. Ideális gázhoz leginkább hasonló módon a nemesgázok működnek, leginkább a hélium.

[link]

"és nem is használható a valóságban, amit agyba főbe használtunk?"

Hétköznapi körülmények között, ha nem kell nagyon pontos számolás, tökéletesen használható a ideális gáztörvény. Persze ha pontosabban akarsz számolni, ott van például a Van der Waals modell és társai:

[link]

Kellemes számolgatást! (És gondold végig, hiányzott-e neked egy ilyen modell a középiskolábaól.)

Kicsit kiegészíténém amit az 1-es írt. A számítás hasznos, mert "nagyjából" úgy viselkednek a valós gázok, mint az ideális modell alapján várjuk. A legtöbb esetben hétköznapi körülmények között (a Földön amivel átlag ember találkozik) gyakorlatilag technikai hibahatáron belül jó eredményt kapunk. Extrém helyzetekben (nagyon alacsony, nagyon magas hőmérséket és nyomás) már érzékelhető eltérés. De ezt egyébként az ezzel foglalkozó utolsó órákon a tanár el is mondja, hogy a valós gázok esetén kisebb-nagyobb eltérések lehetnek, ezek egyik oka pl. a molekulák közti másodlagos erőhatások (nem tökéletesen rugalmas két gázmolekula ütközése, vannak molekulák közti vonzó erők stb.).

Szintén nem elhanyagolható, hogy a hétköznapi életben a modell pontos, hogy pár jelenséget az ember megértsen. Az egyik ilyen "kísérlet" amit otthon is bárki ki tud próbálni, az állandó térfogaton történő hűtés esete. Kinyitod a hűtőszekrényt egy 2-3 percre és utána becsukod, majd megpróbálod kinyitni és egészen könnyedén nyilni fog (csak a tartó mágnes fogja valamennyire ami bent van a szigetelő gumiban), ha vársz 4-5 órát és addig nem nyitod ki akkor azt érzed, hogy ahogy lehült a levegő a hűtőszekrényben lényegesen nehezebben tudud kinyitni, mert leesett bent a nyomás (nyilván ez igaz akkor ha nincs nyomás kiegyenlíés a hűtőszekrényedben). (de ugyanez a beföttes üveg "melegdunsztolása" is). És még van ezer más eset amivel lehet találkozni. Ezeknél az eseteknél az ideális gáztörvénnyel számolt erők, folamatok azonosak lesznek azzal amit mérhetsz (hibahatáron belül).

Szintén hasznos, hogy az ember először az ideális esetet értse meg, és ha azzal már stabilan tud számolni jöhet a valós eset. Ezt még egyetemen is így tanulják a mérnökök (akár áramlásoknál, villamosággnál, statikából meg mindenből). Egyszerűen azért mert az alap módszerek azonosak, a legtöbb esetben teljesen elegendő eredményt adnak. Aztán abba a pár esetben ahol kell pontosabb az akinek szüksége van rá megtanulja a pontosabb modellt.

Kiemelt fizikát tanultunk.

Nálunk a tanár szólt egy pár szót a valós gázokról is.

Elmondta, hogy azok miért és miben különböznek az ideális gázoktól, hogyan kellene számolni velük.

Rajzoltunk grafikont, és elmondta, hogy ezekkel sokkal nehezebb számolni.

Mutatott pár közelítő szabályt.

Képletet nem, mert az már túl bonyolult lett volna.

Nem, a valóságban rengeteg mindentől függ.

Amúgy én utáltam ezt a témakört.

#5

Lehet hatalmas, de ez a körülményektől függ. Ha megnézed a a Figure 10.21-et látszik, az (a) réesen látszik, hogy például a CO2 vagy az etén esetében 100 atm nyomáson és 273 K-en az eltérés már nagyon jelentős. Szóval például ha a mély tengerben képződnek ezeknek a gázoknak a buborékai, és azokat vizsgáljuk, ott már valószínűleg kell azzal számolni, hogy a viselkedésük eltér az ideálistól. De ha megnézed, normál légköri nyomáson az eltérés elhanyagolható.

Tehát a körülményektől függ, hogy lehet-e használni az ideális gáztörvényt, és persze attól, milyen pontosan akarunk számolni.

Egyébként erről szó is volt fizika órán:

az a gáz ideális, ahol a részecskéknek nincs kiterjedése, vagyis a méretük nagyon kicsi a köztük lévő távolsághoz képest, tehát a gáz nagyon ritka.

Ezen kívül a részecskék között nincs kölcsönhatás, abszolút rugalmasan pattannak le egymásról, és nem tapadnak, mint pl. egy folyadék részecskéi.

Ennek alapján minden gázról meg lehet nézni, hogy mikor tekinthető ideálisnak.