Anahtar Farkı – Evrensel Gaz Sabiti ve Karakteristik Gaz Sabiti
Gaz fazı, maddenin var olabileceği üç ana aşamadan biridir. Maddenin üç hali arasında en sıkıştırılabilir halidir. Normal şartlar altında diğer elementlerden sadece 11 element gaz olarak bulunur. Ancak “ideal gaz yasası” bize normal bir gazın davranışını açıklamak için kullanılabilecek bir denklem verir. Evrensel gaz sabiti adı verilen bir orantı sabiti vardır ve gerçek bir gaza uygulandığında bu sabit bir modifikasyonla kullanılır. Daha sonra buna karakteristik gaz sabiti denir. Evrensel gaz sabiti ile karakteristik gaz sabiti arasındaki temel fark, evrensel gaz sabitinin yalnızca ideal gazlar için geçerli, karakteristik gaz sabitinin ise gerçek gazlar için geçerli olmasıdır.
Evrensel Gaz Sabiti nedir?
Gaz molekülleri çok hafif moleküller oldukları için uzayda serbest hareket edebilirler. Gaz molekülleri arasındaki kuvvetler zayıf Van Der Waal çekim kuvvetleridir. Bununla birlikte, bir gazın davranışını açıklamak için bilim adamları, İdeal gaz olarak bilinen varsayımsal bir gaz kullanarak teoriler türetmişlerdir. Ayrıca İdeal gaz yasası olarak bilinen bu ideal gazla ilgili bir yasa çıkarmışlardır.
Önce ideal gazın ne anlama geldiğini bilmeliyiz. Gerçek bir gaz olsaydı aşağıdaki özellikleri gösterecek olan varsayımsal bir gazdır. Bunlar yalnızca varsayımlardır.
- İdeal bir gaz, çok sayıda küçük gaz molekülünden oluşur.
- Bu gaz moleküllerinin hacmi ihmal edilebilir.
- Gaz molekülleri arasında çekim yoktur.
- Bu gaz moleküllerinin hareketi Newton'un hareket yasasına uyar.
- Moleküllerin çarpışmaları tamamen esnektir.
Bu özelliklere bakıldığında, gerçek gazların hiçbirinin ideal olmadığı anlaşılabilir.
İdeal Gaz Yasası Nedir
İdeal gaz yasası ideal gazın durumunu belirtir ve aşağıdaki gibi bir denklemle açıklanır.
PV=nRT
P – İdeal gazın basıncı
V – İdeal gazın hacmi
n – İdeal gazın mol sayısı (madde miktarı)
T – Sıcaklık
Buradaki R terimi evrensel gaz sabitidir. R değeri, 00C ve 1atm basınç olan standart sıcaklık ve basınç dikkate alınarak hesaplanabilir. Bu, evrensel gaz sabiti için 0.082057 L/(K.mol) olarak bir değer verir.
Karakteristik Gaz Sabiti nedir?
Normal gazlar için ideal gaz denklemini uygularken, gerçek gazların hiçbiri ideal gaz gibi davranmadığından yukarıdaki denklemin değiştirilmesi gerekir. Böylece, burada evrensel gaz sabiti yerine karakteristik gaz sabiti kullanılır. İdeal gazdan farklı olan gerçek gazların özellikleri aşağıdaki gibi sıralanabilir.
- Gerçek gazlar, ideal gazlara kıyasla ayırt edilebilir büyük moleküllerden oluşur.
- Bu gaz molekülleri belirli bir hacme sahiptir.
- Gaz molekülleri arasında zayıf Van Der Waal kuvvetleri vardır.
- Çarpışmalar tamamen esnek değildir.
Bu nedenle, ideal gaz yasası doğrudan gerçek bir gaza uygulanamaz. Böylece basit bir modifikasyon yapılır; evrensel gaz sabiti, denklemde uygulanmadan önce gazın molar kütlesine bölünür. Aşağıdaki gibi gösterilebilir.
Rspesifik=R/M
Rspesifik –Karakteristik gaz sabiti
R – Evrensel gaz sabiti
M – Gazın molar kütlesi
Bu, bir gaz karışımı için bile kullanılabilir. Daha sonra, R sabiti gaz karışımının molar kütlesine bölünmelidir. Bu karakteristik gaz sabiti, değeri gaza veya gazların karışımına bağlı olduğundan, spesifik gaz sabiti olarak da bilinir.
Şekil 01: İdeal Gaz ve Gerçek Gaz
Evrensel Gaz Sabiti ile Karakteristik Gaz Sabiti arasındaki fark nedir?
Evrensel Gaz Sabiti ve Karakteristik Gaz Sabiti |
|
| Evrensel gaz sabiti yalnızca ideal gaz için uygulanır. | Gerçek gaz için karakteristik gaz sabiti uygulanır. |
| Hesaplama | |
| Evrensel gaz sabiti, standart sıcaklık ve basınç (STP) değerleri kullanılarak hesaplanır. | Karakteristik gaz sabiti, gerçek gazın molar kütlesi ile birlikte STP değerleri ile hesaplanır. |
| Gazla İlişki | |
| Evrensel gaz sabiti alınan gazdan bağımsızdır. | Karakteristik gaz sabiti gaza bağlıdır. |
| Değer | |
| Evrensel gaz sabitinin değeri 0,082057 L/(K.mol). | Karakteristik gaz sabitinin değeri her zaman gaza bağlı olacaktır. |
Özet – Evrensel Gaz Sabiti ve Karakteristik Gaz Sabiti
İdeal gaz, gerçek gazdan çok farklı özelliklere sahip olduğu varsayılan varsayımsal bir gazdır. İdeal gaz yasası, ideal bir gazın davranışını açıklamak için oluşturulmuştur. Ancak bu sabiti gerçek gazlar üzerinde kullanırken, evrensel gaz sabiti dışında karakteristik gaz sabiti uygulanarak değiştirilmelidir. Bunun nedeni, gerçek gazların hiçbirinin ideal gaz gibi davranmamasıdır. Evrensel gaz sabiti ile karakteristik gaz sabiti arasındaki temel fark, evrensel gaz sabitinin yalnızca ideal gazlar için geçerliyken, karakteristik gaz sabitinin gerçek gazlar için geçerli olmasıdır.
Evrensel Gaz Sabiti ve Karakteristik Gaz Sabiti Karşılaştırmasının PDF Versiyonunu İndir
Bu makalenin PDF sürümünü indirebilir ve alıntı notlarına göre çevrimdışı amaçlarla kullanabilirsiniz. Lütfen PDF sürümünü buradan indirin Evrensel Gaz Sabiti ve Karakteristik Gaz Sabiti Arasındaki Fark.
