Hukum gas nyata

Sebuah gas nyata didefinisikan sebagai gas dengan perilaku termodinamika yang tidak mengikuti persamaan gas ideal dari negara.

Suatu gas dapat dianggap nyata, pada tekanan tinggi dan suhu rendah, yaitu dengan nilai kerapatan yang cukup besar. Di bawah teori kinetik gas, perilaku gas ideal pada dasarnya disebabkan oleh dua hipotesis:

– molekul gas tidak tepat waktu.         

– Energi interaksi tidak dapat diabaikan.         

Representasi grafis dari perilaku sistem gas-cair, dari zat yang sama, dikenal sebagai diagram Andrews. Grafik ini mewakili bidang tekanan versus volume, yang dikenal sebagai bidang Clapeyron .

Ini dianggap sebagai gas yang tertutup dalam silinder dengan pendorong yang bergerak. Jika gas dianggap ideal, suhu dijaga konstan, memperoleh garis isotermal di bidang Clapeyron, yaitu garis hiperbolik yang mengikuti persamaan:

pV = cte.

Sebaliknya, jika kita menganggap gas sebagai nyata, kita akan melihat bahwa hanya dengan suhu yang cukup tinggi dan tekanan yang cukup rendah, isoterm mendekati hiperbola, mengikuti persamaan keadaan gas sempurna. 

Potensi Lennard Jones :

Setelah pengamatan eksperimental, kita melihat perbedaan penting antara perilaku gas nyata dan ideal. Perbedaan utama adalah fakta bahwa gas nyata tidak dapat dimampatkan tanpa batas, sehingga tidak mengikuti hipotesis gas ideal. Molekul menempati volume, tetapi gas nyata lebih kompresibel pada tekanan rendah daripada gas ideal dalam keadaan yang sama, di sisi lain, mereka kurang kompresibel ketika mereka memiliki nilai tekanan yang lebih tinggi. Perilaku ini sangat tergantung pada suhu dan jenis gasnya.

Perilaku gas-gas ini dapat dijelaskan karena adanya gaya antarmolekul, yang ketika mereka memiliki nilai suhu yang kecil, sangat tolak menolak, dan di sisi lain, pada suhu tinggi, mereka menarik secara lemah.

Hukum fisika gas nyata, juga dikenal sebagai hukum Van der Waals, menjelaskan perilaku gas nyata, menjadi perpanjangan dari hukum gas ideal, meningkatkan deskripsi keadaan gas untuk tekanan tinggi dan mendekati titik didih.

Hukum gas nyata mengambil namanya dari fisikawan Belanda Van der Waals, yang mengusulkan karyanya tentang gas pada tahun 1873, memenangkan Hadiah Nobel pada tahun 1910 untuk perumusan hukum ini.

Hukum Van der Waals adalah persamaan keadaan berdasarkan hukum gas ideal:

pV = nRT

Fisikawan Belanda memperkenalkan dua nilai, memberinya huruf dan , yang dikenal sebagai konstanta Van der Waals , yang bergantung pada zat yang dipelajari dalam setiap kasus.

Rumus hukum Van der Waals adalah:

(p + a. n ^ 2 / V ^ 2). (V – nb) = nRT

Dari mana p, mengacu pada tekanan gas.

= jumlah zat (jumlah mol)

= volume yang ditempati oleh gas

= konstanta gas universal

= suhu dalam nilai mutlak.

Nilai konstanta Van der Waals untuk gas yang paling umum dikumpulkan dalam tabel.

Jika kita bandingkan hukum Van der Waals dengan hukum gas ideal, pada saat tekanan suatu gas tidak terlalu tinggi, caral Van der Waals dapat dikatakan bahwa caralnya dan caral gas ideal tidak berbeda jauh.

The hukum Van der Waals juga memungkinkan sepenuhnya memahami proses kondensasi gas, ada temperatur gas rumah, Tc, yang dikenal sebagai para suhu kritis, yang merupakan perbatasan bagian ke kondensasi: 

  • untuk T > Tc, gas tidak dapat mengembun.
  • Untuk T <Tc, dimungkinkan untuk mengembunkan gas jika dikompresi ke tekanan yang sesuai, yang lebih rendah semakin rendah suhunya.
Scroll to Top