1.7
Gase verhalten sich nahezu ideal bei niedrigem Druck und hoher Temperatur, weil ihre Moleküle weit voneinander entfernt bleiben, wodurch intermolekulare Anziehungen und Abstoßungen vernachlässigbar sind. Unter diesen Bedingungen folgt das Gas eng der Gleichung pVm = RT, wobei Vm das molare Volumen eines Gases ist.
Reale Gase folgen jedoch der Van-der-Waals-Gleichung, da sie bei hohen Drücken und niedrigen Temperaturen von der Idealität abweichen, wo intermolekulare Kräfte und das von den Molekülen eingenommene Volumen bedeutend werden.
Um diese Abweichung von Gasen vom idealen Verhalten zu quantifizieren, wird der Kompressionsfaktor Z als das Verhältnis des molaren Volumens eines realen Gases zu dem eines idealen Gases unter denselben Bedingungen definiert.
Für ein ideales Gas ist Z bei allen Drücken gleich eins. Für reale Gase entspricht Z einem bei sehr niedrigem Druck und übersteigt einen bei hohen Drücken, während Z bei den meisten Gasen bei moderaten Drücken weniger als eins ist.
Die viriale Zustandsgleichung verfeinert das ideale Gasgesetz, indem sie Terme für Druckvariablen hinzufügt.
Er verwendet Z- und temperaturabhängige Virialkoeffizienten, um Abweichungen vom idealen Gasverhalten zu messen.
Echte Gase entsprechen den idealen Gasgesetzen nicht vollständig, besonders bei hohen Drücken und niedrigen Temperaturen oder wenn sie kurz davor sind…
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