O ar que nos rodeia, os animais que nos rodeiam e até mesmo nossos próprios corpos são feitos de moléculas e vários gases. Esses gases são uma parte essencial de nossas vidas. Respiramos e emitimos gases a cada segundo. Mas existem tipos distintos de gases. Alguns são até hipotéticos. A diferença entre o gás Ideal e o gás Real nos ajuda a entender melhor os gases.
Gás Ideal vs Gás Real
A diferença entre o gás ideal e o gás real é que o primeiro é um gás hipotético, enquanto o último existe em tempo real. O gás ideal sempre obedece às leis do gás, enquanto o gás real obedece a essas leis sob certas condições. Os dois gases também diferem em termos do volume que suas moléculas ocupam, a maneira como interagem, etc.
O Gás Ideal é um gás teórico, o que significa que não existe na realidade. Obedece às leis dos gases em todas as condições de pressão e temperatura. Um gás ideal tem partículas de vários minutos que se movem aleatoriamente em todas as direções, pois não estão sujeitas à interação entre as partículas.
Por outro lado, o gás Real está presente no ambiente que nos rodeia. Os gases reais obedecem às leis dos gases apenas em condições de alta temperatura e baixa pressão. As moléculas desses gases interagem entre si, por isso não se comportam como um gás ideal.
Tabela de comparação entre o gás ideal e o gás real
| Parâmetros de comparação | Gás ideal | Gás Real |
| Definição | Um gás ideal segue todas as leis dos gases em todas as condições de pressão e temperatura. | Os gases reais apenas seguem as leis dos gases em condições em que a pressão é baixa e a temperatura alta. |
| Movimento de moléculas | As moléculas em um gás ideal são livres para se mover e não participam da interação entre as partículas. | As moléculas de um gás real colidem umas com as outras e estão sujeitas à interação entre as partículas. |
| Volume Ocupado | O volume ocupado por um gás ideal é desprezível em comparação ao volume total. | O volume ocupado por um gás real é substancial quando comparado ao volume total. |
| Pressão | Um gás ideal tem alta pressão. | A pressão real em um gás real é menor do que a pressão de um gás ideal. |
| Forças presentes | Nenhuma força intermolecular de atração está presente em um gás ideal. | As forças presentes em um gás real são atrativas ou repulsivas. |
| Fórmula | Um gás ideal segue a fórmula; PV = nRT | Os gases reais obedecem à fórmula, (P + (um2/ V2)) (V-nb) = nRT. |
O que é o gás ideal?
Composto por múltiplas partículas que se movem aleatoriamente em todas as direções, o gás Ideal é aquele que não está sujeito à interação entre as partículas. Obedece às leis dos gases, bem como à equação de estado. Em um gás ideal, as colisões entre as moléculas são perfeitamente elásticas; isso significa que não há perda de energia cinética quando ocorre uma colisão.
Um gás ideal não possui nenhuma força de atração intermolecular. É um gás hipotético, o que significa que não existe no meio ambiente. O modelo de uma lei de gás ideal foi explorado tanto na Dinâmica Newtoniana quanto na mecânica quântica.
Pode-se entender teoricamente que um gás ideal que surge da pressão cinética das moléculas do gás. As moléculas colidem com as paredes de um recipiente seguindo as leis de Newton. Entende-se também que quando a pressão de um gás ideal é reduzida em um processo de estrangulamento, não haverá alteração observada em sua temperatura.
Um gás ideal não condensa porque tem um volume desprezível. Também carece de um ponto triplo, que é um ponto no qual a temperatura e a pressão das fases sólida, líquida e gasosa de uma substância pura podem coexistir em equilíbrio. Um gás ideal obedece à fórmula PV = nRT.
O que é gás real?
Gases reais são aqueles gases que seguem as leis dos gases sob certas condições. Eles não são os gases ideais. Para que existam gases reais, a pressão deve ser baixa e a temperatura alta. As partículas gasosas de gases reais se movem e interagem umas com as outras. Essas colisões são inelásticas, o que significa que há alguma perda de energia cinética.
As moléculas dos gases reais ocupam volume. As forças intermoleculares em um gás real podem ser atrativas ou repulsivas. Um gás real não é hipotético, o que significa que existe na atmosfera. Existem vários modelos para explicar a equação de estado de um gás real, mas o mais frequentemente usado é o modelo de Van Der Waal.
O volume de um gás real permanece consideravelmente alto em alta pressão em comparação com um gás ideal. Além disso, quando a pressão de um gás real é reduzida em um processo de estrangulamento, a temperatura provavelmente aumentará ou diminuirá dependendo se Joule-Thompson for positivo ou negativo.
Ao contrário do gás Ideal, um gás real condensaria quando é resfriado ao seu ponto de ebulição. Os exemplos comuns de gases reais incluem Oxigênio, Nitrogênio, Hidrogênio, Dióxido de Carbono, etc. A fórmula obedecida por um Gás Real é (P + (an2 / V2)) (V-nb) = nRT.
Principais diferenças entre o gás ideal e o gás real
Conclusão
Um gás ideal é aquele em que as colisões entre todas as moléculas são de natureza elástica, o que significa que não estão sujeitas à interação entre as partículas. Um gás ideal não existe na realidade. É de natureza puramente teórica. O conceito de gás ideal nos ajuda a entender as leis dos gases e também a analisar a mecânica estatística.
Um gás real é aquele que, em condições de pressão e temperatura padrão, não obedece às leis dos gases. Suas moléculas interagem entre si e, portanto, o real não se comporta como um gás ideal. Um gás real tem velocidade, massa e volume. Eles tendem a se liquefazer quando resfriados ao ponto de ebulição.
Referências
- https://asmedigitalcollection.asme.org/GT/proceedings-abstract/GT1969/V001T01A071/231855
- https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.73.922
