لغاز المثالي أو الغاز الكامل هو نموذج فيزيائي ثرموديناميك لتصرف المادة في الحالة الغازية. يفرض النموذج عدم وجود تفاعل بين جزيئات الغاز وأن جزيئات الغاز نقطية، لذا فإنه مناسب لوصف غازات ذات كثافة منخفضة. هذ النموذج اكتشف في القرن 19.
مواصفات الغاز المثالي
هذا النموذج يخضع خضوعا مطلقا لقانون بويل-ماريوط. ويخضع أيضا لقانون أفوكادرو
للغاز المثالي شروط وهي على النحو التالي:
حجم جزيئات الغاز مهملة بالنسبة للوعاء الذي يحتويه أي تحت ضغط منخفض.
التصادمات بين جزيئات الغاز تصادمات مرنة.
حركة جزيئات الغاز حركة عشوائية دون مؤثرات خارجية.
فالغاز المثالي هو غاز افتراضي لتسهيل التعامل مع الكثير من المتغيرات في المواضيع التي تتناولها الديناميكا الحرارية. والفرضيات أو الشروط الثلاثة هي التي تجعل الغاز الحقيقي إذا وجد في هذه الظروف يتصرف كغاز مثالي.
حجم جزيئات الغاز مهملة بالنسبة للوعاء الذي يحتويه أي تحت ضغط منخفض:
لا يمكن أن يوجد غاز ندرسه إلا وجد في وعاء وإذا قمنا بحساب حجم جزيئات الغاز وقارناها بحجم الوعاء نجده مهملا وهذا يتحقق عندما يكون ضغط الغاز عن الضغط الجوي أو اقل وعند درجة حرارة الغرفة. أما إذا وجد في ظروف من الضغط العالي مثل غاز في جرة (كغاز الفرن المستخدم للطهي) فهو لن يتصرف كغاز مثالي ولا يمكن أن نهمل حجم الغاز بالنسبة للجرة.
التصادمات بين جزيئات الغاز تصادمات مرنة :
هذا يفترض ان الجزئيات لا تفقد أي من طاقتها عندما تتصادم مع بعضها البعض.
حركة جزيئات الغاز حركة عشوائية دون مؤثرات خارجية:
الحركة العشوائية هي تلك الحركة التي لا تخضع لأي قانون فيزيائي يمكن ان يتنبأ بها وهذه الجزئيات تتحرك بهذه الطريقة ولا يمكن ان نعرف مسار أي جزئ وكيف سيكون لذلك نفترض ان حركة الجزئيات حركة عشوائية.
طبعا هذه الفرضيات تتحقق في ظروف محددة وذلك للاقتراب قدر الإمكان لوضع قانون يحكم متغيرات الغاز (الضغط والحجم ودرجة الحرارة).
الغاز الحقيقي في الكيمياء والفيزياء والهندسة الميكانيكية (بالإنجليزية: Real gas) هو غاز ليس غاز مثالي بتميز بصفات لا يمكن معالجتها بواسطة قانون الغازات المثالية. ولكي نفهم سلوك الغازات الحقيقية ، وهي تقابلنا باستمرار في حياتنا العملية حيث تشغل المحركات كما انها تؤثر على الطقس فلا بد من اتخاذ الصفات الآتية في الاعتبار:
لها تأثيرات ضغطية
حرارة نوعية متغيرة
تأثير فان دير فالس (حيث للجزيئات أحجام تختلف عن الصفر) ،
تأثيرات ترموديناميكية في حالة عدم التوازن ،
تؤثر على تفكك الجزيئات وتؤثر على التفاعلات الكيميائية
وتأخذ دراسة نظام حركة حرارية تلك التأثيرات في الحسبان للحصول على نتائج دقيقة ، كما يمكن تطبيق قانون الغازات المثالية والحصول على نتائج تقريبية معقولة. ومن كهة أخرى فلا بد من تطبيق نماذج الغاز الحقيقي عند التعامل مع تكثيف الغازات بالقرب من النقاط الحرجة في الضغوط العالية وفي درجات الحرارة المنخفضة وبعض الحالات الأخرى.
الخميس مارس 29, 2012 12:20 am