Gerçek Gazlar: İdeal Davranıştan Sapmalar

Bu bir önceki videomuzda İdeal gaz yasasından ve hangi koşullarda İdeal gaz yasasından sapmalar yaşanabileceği nden bahsetmiştik Bu videoda İdeal gaz yasasından küçük ya da büyük sapmalar yaşayabileceğimiz senaryoları biraz daha yakından inceleyeceğiz ekranda üç farklı senaryolar birinci senaryonun özellikleri yüksek sıcaklık ve büyük Hacım bu özelliklerin İkisi de çok önemli neden diyecek olursanız ideal olmaya çok ama çok yaklaştığımızda parçacıkların hacimlerinin kabın hacmi yanında göz ardı edilebilir olduğunu varsaydığımız hatırlıyor olmalısınız bu bu senaryo için geçerli gibi görünüyor Cup gördüğünüz gibi oldukça büyük parçacıklara görebilmeniz için olmaları gerektiğinden çok daha büyük çizdim Onun için bu ölçek sakın siz bu olmasın yüksek sıcaklık dediğimize moleküller arası etkileşimlerin ya da çekimlerin diyelim çok daha önemli boyutta olmayacaklarını var sayabiliriz Sonuç olarak yüksek sıcaklık büyük hacim senaryosunun ideal senaryoya çok yakın olduğunu söylemek mümkün tam olarak ideal Diyemem çünkü gerçek Gazların belirli bir hacmi ve moleküller arası etkileşimler i olduğunu biliyoruz dedikten sonra koşulları biraz değiştirelim mi Hacım aynı kas not ediyorum büyük acımama sıcaklığı düşüreceğiz düşük sıcaklık sıcaklık parçacıkların ortalama kinetik enerjisiyle orantılı olduğu için buradaki okları diğerine göre biraz daha küçük çizdim sıcaklığı yoğunlaşma derecesine göre düşürdüğümüzü düşünelim Bir gazın yoğunlaşma derecesi ya da noktası moleküllerin birbirlerini çekmeye Hatta toplanmaya başladıkları sıcaklık olduğunu hatırlıyorsunuz değil mi o Örneğin su buharı söz konusuysa yoğunlaşma noktasında moleküller birbirlerine çekildikleri için küçük su damlacıkları görmeye başlayabiliriz bu senaryoda yani sadece sıcaklığı düşürdüğümüz de İdeal gaz yasasına göre her şey sabit tutulduğunda basınç düşer basıncı yalnız bırakın p eşittir nrt bölü ve bakın sadece sıcaklığı düşürdüğümüz de İdeal gaz yasası bize basıncın düşeceğini söylüyor ama gerçek gaza çalıştığımız bu durumda yoğunlaşma noktasına çok yakın olduğumuz için parçacıklar arasındaki çekim Kuvvetleri artmaya başlar Bu yüzden de kabın duvarlarına daha az çarparlar çarklarında ise daha düşük bir kuvvetle çarparlar O halde gerçek gazla çalıştığımız bu durumda parçacıkları arasındaki moleküller arası çekim yüzünden İdeal gaz yasasının tahmin ettiğinden bile çok daha düşük bir basınç elde ederiz İdeal gaz yasası sıcaklık düştüğünde basıncında düşüneceğini söyler ama gerçek gaza çalıştığımız durumda basınç bundan daha da düşük olur Bir de bu senaryoya bakalım mı bu defa da sıcaklığı değiştirmeyin yüksek kalsın ama hacmi küçüldü elim not ediyorum küçük acı bu kabın üst kısmının bir piston olduğunu ve bu şekilde aşağı doğru itildiğinde hacmi küçülte bildiğimize düşünelim İdeal gaz yasasını kullanarak p Yeniden yalnız bırakalım p eşittir nrt bölümü ve bakın paydayı kültürümüzde bu ifadenin yani peynirin değeri artar Öyle değil mi başka bir değişle İdeal gaz yasasına göre bu durumda basıncın artması bekleriz parçacıklar kabın duvarlarına daha çok ve daha kuvvetli çarpmaya başlar kabın hacmi Gerçekten de çok küçük SP bu Star'ın hacminin kabın hacmi yanında gözardı edilebileceğini düşünmek doğru olmaz bu da parçacıkların içinde hareket edebilecekleri hacmin denklemdeki hacimden daha küçük olması anlamına gelir parçacıkların çarpa bilecekleri yüzeyi azaldı Çünkü hacmin bir kısmı da kendilerini kaplıyorlar bunun sonucunda da kabın duvarlarına çarpma sıklıkları ve çarpmanın kuvveti artar Böylece gerçek gaz söz konusu olduğunda basıncın İdeal gaz yasasının tahmin ettiğinden daha yüksek olacağı sonucuna ulaşırız