Ideaalikaasu
Wikipedia
| Tämä artikkeli sisältää päällekkäistä tietoa artikkelin Kaasujen yleinen tilanyhtälö kanssa, ja ne pitäisi yhdistää. |
Ideaalikaasu on yksinkertaisin kaasumaisen olomuodon teoreettinen malli. Siinä oletetaan, että kaasumolekyyleillä ei ole tilavuutta, ja ne vuorovaikuttavat keskenään yksinomaan elastisten törmäysten kautta.
Ideaalikaasu noudattaa tilanyhtälöä
, missä p on kaasun paine, N hiukkasten lukumäärä tilavuusyksikössä, kB Boltzmannin vakio ja T absoluuttinen (Kelvinin asteikolla ilmaistu) lämpötila.
Ideaalikaasumalli toimii hyvin harvalla kuumalla kaasulla, jos kaasussa ei tapahdu kemiallisia reaktiota tai ionisaatiota.
Ideaalikaasun yhtälö on toisaalta
,
jossa:
- p = Kaasun paine
- V = Kaasun tilavuus
- n = Ainemäärä (mol)
- R = Yleinen kaasuvakio
- T = Kaasun absoluuttinen lämpötila (Kelvin asteikolla)
Yhtälö toimii hyvin vain ideaalikaasuilla, mutta sen avulla voidaan hallita myös useita muita kaasuja. Yhtälön avulla voidaan hahmottaa esim. varastoon vuotaneen räjähdysherkän kaasun prosentuaalista osuutta ja siten arvioida sen mahdollista herkkyyttä.
Ideaalikaasulaki on hypoteettinen käsite, eikä mikään kaasu noudata sitä tarkalleen. Todelliset eli reaalikaasut noudattavat ideaalikaasulakia vain tietyissä olosuhteissa: matalassa paineessa ja korkeassa lämpötilassa. Reaalikaasuja voi kuvata monimutkaisemmilla tilanyhtälöillä, esimerkiksi van der Waalsin yhtälö:llä.

