Verschillende definities, verschillende formules?

Moderator: physicalattraction

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Reageer
Berichten: 112

Verschillende definities, verschillende formules?

Ik zit een beetje in de war bij de definiëring van grootheden zoals temperatuur, inwendige energie, kinetische energie, ... m.b.t. het systeem.

Neem nu een ideaal gas:

(is dit correct?: )

De temperatuur is wel recht evenredig met de inwendige energie.

En: dQ = CvndT (1)

Enkel translatie in 3 dimensies: Ek = 3/2 nRdT (2)

=> uit (1) & (2): Cv = 3/2R

Ook rotatie & vibratie met elk 2 vrijheidsgraden: Ek = 7/2 nRdT (3)

=> uit (1) & (3): Cv = 7/2R

Neem nu een realistisch gas:

De temperatuur is niet recht evenredig met de inwendig energie. (Temperatuur duidt enkel kinetische energie aan en nu is er ook potentiële energie door intermoleculaire krachten?)

En: dQ = CvndT

Kinetische energie blijft Ek = 7/2 nRdT (3)

=> uit (1) & (3): Cv = 7/2R

Zitten hier fouten in? Of heb je enige aansluitende info die handig om weten kan zijn? Heeft inwendige energie een andere definitie bij ideale gassen als bij de andere? Is wat ik een ideaal gas heb genoemd een ideaal gas en andersom (wat betreft realistische)?

Alle hulp is geapprecieerd

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 4.168

Re: Verschillende definities, verschillende formules?

Er is geen wezenlijk verschil tussen ideale gassen en realistische gassen.

Lucht bij kamertemperatuur is een reëel gas maar gedraagt zich vrijwel ideaal. Vooral bij hogere druk en/of lagere temperatuur gaan reële gassen zich minder ideaal gedragen doordat de afstand tussen de molekulen afneemt, en gelden de ideale gaswet en andere regels en formules uit theorieboeken niet meer precies. Vooral in de buurt van het kritische punt worden de afwijkingen erg groot. In de praktijk gebruikt men een toestandsvergelijking om het toch nog exact uit te kunnen rekenen.

Voor éénatomige gassen geldt: Cv ≈ 1,5 R

Voor 2-atomige gassen geldt: Cv ≈ 2,5 R doordat er nu ook een bijdrage is voor rotatie- en vibratie-energie.

Voor 3-atomige gassen geldt: Cv ≈ 3 R

Voor 2- en 3-atomige gassen geldt bovenstaande alleen bij kamertemperatuur.

Bij hogere temperaturen stijgt Cv en bij lagere daalt Cv.

Voor éénatomige gassen is Cv vrijwel onafhankelijk van de temperatuur.

In feite geldt dus alleen voor éénatomige gassen dat de inwendige energie recht evenredig is met de temperatuur.
Hydrogen economy is a Hype.

Reageer