Mae'r cemeg Dyma'r wyddoniaeth sy'n astudio'r cyfansoddiad a'r trawsnewidiadau a all ddigwydd o bwys, ar unrhyw un o'i ffurfiau. Un o'r meysydd astudio pwysicaf mewn cemeg yw nwyon, gan fod angen cynnal dadansoddiad o'u hymddygiad ar y Ddaear.
Dylid egluro nwyon, fel y bwriedir trwy gydol y ddisgyblaeth, trwy hafaliadau ac elfennau mathemategol ac ystadegol eraill, sydd beth bynnag yn wahanol yn dibynnu ar y math o nwy a'r amodau o'i gwmpas. Oherwydd cymhlethdod y cyfrifiadau hyn, lluniodd y fferyllydd Jan van Helmont (yr un un a fathodd y cysyniad o nwy) Gyfraith enwog, sy'n cyffredinoli a tueddiad i ymddygiad nwy, yn ei berthynas rhwng egni cinetig a thymheredd.
Mae'r Deddf Van HelmontYn ei fersiwn symlaf, mae'n nodi bod cyfaint màs sefydlog o nwy mewn cyfrannedd gwrthdro â'r pwysau y mae'n ei weithredu ar dymheredd cyson: P * V = k cyson. Fodd bynnag, fel unrhyw gyfraniad gwyddonol, rhaid gallu ei goladu a gwarantu ei ddibynadwyedd, y canfuwyd nad oedd hynny'n wir ym mhob achos.
Y casgliad y daethpwyd iddo yw nad y Gyfraith oedd yn anghywir, ond hynny dim ond ar gyfer nwy damcaniaethol yr oedd yn gweithio, mae gan dybiaeth o nwy lle nad yw'r moleciwlau'n cwympo rhyngddynt bob amser yr un nifer o foleciwlau sy'n meddiannu'r un cyfaint ar yr un amodau pwysau a thymheredd, ac nid oes ganddo rymoedd deniadol na gwrthyrrol.
Mae'r nwy delfrydol, er nad yw'n cynrychioli nwy sy'n bodoli mewn gwirionedd, mae'n a offeryn i hwyluso nifer fawr o gyfrifiadau mathemategol.
Mae'r hafaliad cyffredinol nwyon delfrydolAr ben hynny, mae'n deillio o'r cyfuniad o ddwy ddeddf sylfaenol arall ar gyfer cemeg, sydd hefyd yn tybio bod nwyon yn cwrdd â nodweddion nwyon delfrydol. Mae Deddf Boyle-Mariotte yn cysylltu cyfaint a gwasgedd swm o nwy ar dymheredd cyson, gan weld eu bod mewn cyfrannedd gwrthdro. Mae Deddf Charles - Hoyw Lussac yn cysylltu'r cyfaint a'r tymheredd, gan weld eu bod yn gymesur yn uniongyrchol â phwysau cyson.
Nid yw'n bosibl creu a rhestr goncrit o nwyon delfrydol, oherwydd fel y dywedwyd mae'n unigryw nwy damcaniaethol. Os gallwch chi restru set o nwyon (gan gynnwys nwyon nobl) y gall eu triniaeth fod yn union yr un fath â nwyon delfrydol, oherwydd bod y nodweddion yn debyg, cyhyd â bod y pwysau a'r amodau tymheredd yn normal.
- Nitrogen
- Ocsigen
- Hydrogen
- Carbon deuocsid
- Heliwm
- Neon
- Argon
- Krypton
- Xenon
- Radon
Mae'r nwyon go iawn maent, yn wrthwynebus i'r delfrydau, yn rhai sydd ag ymddygiad thermodynamig ac am y rheswm hwnnw nid ydynt yn dilyn yr un hafaliad o wladwriaeth â'r nwyon delfrydol. Mewn gwasgedd uchel a thymheredd isel, mae'n anochel bod nwyon yn cael eu hystyried yn real. Yn yr achos hwnnw dywedir bod y nwy mewn cyflwr dwysedd uchel.
Mae'r gwahaniaeth sylweddol rhwng nwy delfrydol a nwy go iawn yw na ellir cywasgu'r olaf am gyfnod amhenodol, ond mae ei allu cywasgu yn gymharol â lefelau pwysau a thymheredd.
Mae'r nwyon go iawn mae ganddyn nhw hefyd hafaliad o wladwriaeth sy'n disgrifio eu hymddygiad, sef yr un a ddarperir gan Van der waals ym 1873. Mae gan yr hafaliad ddichonoldeb eithaf uchel o dan amodau gwasgedd isel, ac mae'n addasu'r hafaliad nwy delfrydol i raddau: P * V = n * R * T, lle n yw nifer y tyrchod daear, a R cysonyn o'r enw 'cysonyn nwy'.
Gelwir nwyon nad ydyn nhw'n ymddwyn yn yr un modd â nwyon delfrydol yn nwyon go iawn. Mae'r rhestr ganlynol yn dangos rhai enghreifftiau o'r nwyon hyn, er y gallwch hefyd ychwanegu'r rhai sydd eisoes wedi'u rhestru fel nwyon delfrydol, ond y tro hwn mewn cyd-destun gwasgedd uchel a / neu dymheredd isel.
- Amonia
- Methan
- Ethane
- Ethene
- Propan
- Butane
- Pentane
- Bensen
