Är ideala gaslägen applicerbar även om flera olika gaser ingår?
Säg att vi skulle ha en blanding av olika gaser, kanske 40 volymprocent metan, 20 volymprocent syrgas och 40 volymprocent koldioxid, kan jag använda ideala gaslagen för att räkna på hela gasblandningen då?
Ja.
Trycket i en gas beror endast av temperaturen och antalsdensiteten (antalet partiklar per volymenhet) men inte typen av partiklar i gasen. Trycket blir samma oavsett atom- eller molekylslag. Exempel: 10^22 syremolekyler med temperatur 300 K i en volym på 1 liter kommer utöva samma tryck som 10^22 heliumatomer med temperatur 300 K i en volym på en liter
I blandningar kan man således bara bry sig om antalet.
Gaser bestående av olika molekylslag skiljer sig i många fysiska och kemiska avseenden -- men inte i tryck. Att atom-/molekylslag inte spelar någon roll kommer av att två effekter tar ut varandra.
Om partiklarna är tyngre så träffar de visserligen behållarens väggar med hårdare stötar vilket borde ge högre tryck likt hur en stenkula slår in med en hårdare stöt än en papperskula. Men om partiklarna är tyngre så rör de sig också långsammare än partiklar vid samma temperatur vilket gör att det tar längre tid mellan varje studs mot väggarna så det sker förhållandevis få stötar mot väggarna per tidsenhet. Partiklarna i en gas med lättare partiklar rör sig snabbare än i en med tyngre.
Lättare partiklar --> många stötar mot väggarna per tidsenhet men varje stöt ger en liten stöt.
Tyngre partiklar --> få stötar mot väggarna per tidsenhet men varje stöt ger en stor impuls.
De två effekterna tar ut varandra exakt så partiklarnas massor spelar ingen roll för trycket i slutändan.
Tack för ditt utförliga svar!
I en reell gas, dvs motsatsen till en ideal gas, har typen av molekyler däremot stor betydelse. I en reell gas så försummar man inte gaspartiklarnas volym eller krafterna mellan dem, vilket man gör i ideala gaslagen. Generellt fungerar ideala gaslagen dåligt om du har låga temperaturer och höga tryck, eftersom faktorerna man har försummat i modellen då får större betydelse.
(Det finns motsvarigheter till ideala gaslagen även för reella gaser, t.ex. van der Waals lag)
För att man skall kunna använda idealgaslagen så är det två villkor som skall vara uppfyllda (åtminstone nästan): dels att gaspartiklarna är så små att deras volym kan försummas jämfört med gasens volym, dels att det inte skall vara några krafter som verkar mellan gaspartiklarna. Detta gör att man inte bör använda den lagen om det är nära kokpunkten, eller om det är extremt högt tryck.
