Différence entre la loi des gaz parfaits et l'équation de Van der Waals

Différence clé - Idéal Gaz Law vs équation de Van der Waals
 

La loi des gaz parfaits est une loi fondamentale alors que l’équation de Van der Waals est la version modifiée de la loi des gaz parfaits. le différence clé entre la loi des gaz parfaits et l’équation de van der Waals est que l'équation de la loi des gaz parfaits est utilisée pour les gaz idéaux, tandis que l'équation de Van der Waal peut être utilisée pour les gaz idéaux et les gaz réels.

Les gaz sont des composés qui existent dans la phase gazeuse de la matière. Afin de comprendre le comportement et les propriétés d'un gaz, des lois sur les gaz sont utilisées. Ces lois sur les gaz sont utilisées pour décrire les propriétés des gaz parfaits. Un gaz idéal est un composé gazeux hypothétique qui possède des caractéristiques uniques, c’est-à-dire qu’il n’existe aucune force d’attraction entre les molécules de gaz idéal. Cependant, les gaz réels sont très différents des gaz idéaux. Mais certains gaz réels se comportent comme des gaz idéaux lorsque les conditions appropriées (températures élevées et basses pressions) sont fournies. Par conséquent, les lois sur les gaz sont modifiées avant de les utiliser avec des gaz réels.

CONTENU

1. Vue d'ensemble et différence clé
2. Qu'est-ce que la loi des gaz idéale?
3. Qu'est-ce que l'équation de Van der Waals?
4. Comparaison côte à côte - équation loi de gaz idéale vs équation de Van der Waals sous forme tabulaire
5. Résumé

Qu'est-ce que l'équation de la loi des gaz idéale??

L'équation de la loi des gaz parfaits est une loi fondamentale en chimie. La loi des gaz parfaits indique que le produit de la pression et du volume d'un gaz idéal est directement proportionnel au produit de la température et du nombre de particules de gaz du gaz idéal. L'équation de la loi des gaz parfaits peut être donnée ci-dessous.

PV = NkT

Où P est la pression, V le volume, N le nombre de particules de gaz et T la température du gaz idéal. «K» est une constante de proportionnalité appelée constante de Boltzmann (la valeur de cette constante est 1,38 x 10^-23 J / K). Cependant, la forme la plus commune de cette équation est la suivante.

PV = nRT

Où P est la pression, V est le volume, n est le nombre de moles de gaz et T est la température du gaz. R est connue comme la constante de gaz universelle (8.314 Jmol^-1K^-1). Cette équation peut être obtenue comme suit.

Constante de Boltzmann (k) = R / N

En appliquant cette relation à l'équation fondamentale,

PV = N x (R / N) x T

PV = RT

Pour “n” nombre de moles,

PV = nRT

Qu'est-ce que l'équation de Van der Waals??

L'équation de Van der Waal est la version modifiée de la loi des gaz parfaits. Cette équation peut être utilisée pour les gaz idéaux ainsi que pour les gaz réels. La loi des gaz parfaits ne peut pas être utilisée pour les gaz réels car le volume des molécules de gaz est considérable par rapport au volume du gaz réel et il existe des forces d'attraction entre les molécules de gaz réelles (les molécules de gaz idéales ont un volume négligeable par rapport au volume total. et il n’existe aucune force d’attraction entre les molécules de gaz). L'équation de Van der Waal peut être donnée ci-dessous.

(P + a n / V²) (V / n - b) = nRT

Ici, «a» est une constante qui dépend du type de gaz et b est également une constante qui donne le volume par mole de gaz (occupé par les molécules de gaz). Celles-ci sont utilisées pour corriger l'équation de la loi idéale.

Figure 01: Les gaz réels se comportent différemment de ceux des gaz parfaits

1. Correction du volume

Le volume d'une molécule de gaz réel n'est pas négligeable (contrairement aux gaz idéaux). Par conséquent, la correction du volume est terminée. (V-b) est la correction de volume. Cela donne le volume réel disponible pour la molécule de gaz à déplacer (volume réel = volume total - volume effectif).

2. Correction de pression

La pression d'un gaz est la pression exercée par une molécule de gaz sur la paroi du récipient. Comme il existe des forces d'attraction entre les molécules de gaz réelles, la pression est différente de celle du comportement idéal. Ensuite, une correction de pression doit être effectuée. (P + a n / V²) est la correction de pression. (Pression idéale = pression observée + correction de la pression).

Quelle est la différence entre la loi des gaz parfaits et l’équation de Van der Waals??

Loi des gaz idéaux vs équation de Van der Waals
L'équation de la loi des gaz parfaits est une loi fondamentale en chimie.	L'équation de Van der Waal est la version modifiée de la loi des gaz parfaits.
Équation
L'équation de la loi des gaz idéale est PV = NkT	L'équation de Van der Waal est (P + a n / V2) (V / n - b) = nRT
La nature
L'équation de la loi des gaz idéale n'est pas une version modifiée.	L'équation de Van der Waal est une version modifiée avec quelques corrections pour la pression et le volume d'un gaz réel.
Composants
L'équation de la loi des gaz parfaits est donnée pour les gaz parfaits.	L'équation de Van der Waal peut être utilisée pour les gaz parfaits et les gaz réels.

Résumé - Idéal Gaz Law vs équation de Van der Waals

L'état gazeux est l'une des trois phases principales de la matière. Le comportement et les propriétés d'un gaz peuvent être déterminés ou prédits à l'aide de lois sur les gaz. La loi des gaz parfaits est une loi fondamentale qui peut être utilisée pour les gaz idéaux. Mais lorsque l’on considère les gaz réels, l’équation de la loi des gaz parfaits doit être modifiée. La différence entre l'équation de la loi des gaz parfaits et l'équation de van der Waals est que l'équation de la loi des gaz idéaux est donnée pour les gaz idéaux, tandis que l'équation de Van der Waal peut être utilisée à la fois pour les gaz idéaux et les gaz réels..

Référence:

1. «Real Gases». Chimie LibreTexts, Libretexts, 1er février 2016. Disponible ici  
2.Nave, C R. «Équation d'État de Van Der Waals.» HyperPhysics, 2016. Disponible ici 
3.Poudel, Subash. «L'équation de Van der Waalâ », QG scientifique. Ed. Rod Pierce. 18 février 2013. 22 mars 2018. Disponible ici 

Courtoisie d'image:

1.'Ideal Gas Law 'de BlyumJ - Son propre travail, (CC BY-SA 4.0) via Wikimedia Commons