Gerçek Gazlar
Şimdiye kadar açıkladığımız tüm formüller ve hesaplamalar, ideal gaz varsayımına dayanmaktadır. İdeal gazlar, kinetik teoremle tam olarak uyumlu olan gazlara denir, ancak gerçek dünyada tamamen kinetik teoriye uygun gaz davranışları gözlenmez. Bu nedenle, kinetik teoriye uymayan gazlar gerçek gazlar olarak adlandırılır.
Gaz Davranışının İdealden Sapması
İdeal gazların ideale yakın davranmasını sağlayan özellik, tanecikler arasında etkileşim olmamasıdır. Gerçek gazlarda ise tanecikler arasında etkileşimler bulunur. Gerçek gazların tanecikleri arasındaki etkileşimi azalttıkça, gaz daha ideal davranış sergiler.
- Gerçek bir gazın sıcaklığını artırır ve basıncını azaltırsak (yani hacmini artırırsak), gaz ideal gaz gibi davranmaya başlar.
Gerçek bir gazın sıcaklığını düşürür ve basıncını artırırsak (yani hacmini azaltırsak), ideal gaz davranışından sapma miktarı artar.
İdealden Sapmanın Hesaplanması
İdeal gazlar, ideal gaz denklemini herhangi bir sıcaklıkta tam olarak sağlarlar ve aşağıdaki oran her zaman 1’e eşit olur:
P.V / (R.T) = 1
Ancak gerçek gazlar, ısınma ve soğuma koşullarına bağlı olarak bu oranı korumakta zorlanabilirler. Bu nedenle bu oran genellikle 1’e yakın, ancak 1’den küçük veya büyük olabilir. Bu oran ne kadar çok saparsa, ideal davranıştan sapma derecesi o kadar büyük olur.
Gaz, Buhar ve Kritik Sıcaklık Kavramları
Bir gaz, bulunduğu sıcaklıkta hiçbir koşul altında sıvı hale getirilemeyen sıkıştırılabilir bir akışkandır. Gazların özelliğini gösteren ancak bulunduğu sıcaklıkta sıvı haline getirilebilen sıkıştırılabilir akışkanlara ise buhar denir. Buharlar iki şekilde sıvı hale getirilebilir:
- Buharlara basınç uygulanarak moleküller arasındaki mesafe azaltılır ve bu sayede moleküller arası çekim kuvveti artar. Bu şekilde buhar sıvı hale döner.
- Buharların sıcaklıkları düşürülerek moleküllerin kinetik enerjisi azaltılır. Kinetik enerjinin azalmasıyla gaz molekülleri bir araya gelerek kümeleşmeye başlar. Böylece küçük damlacıklar halinde sıvılar oluşur.