แบบจำลองแก๊สอุดมคติ (Ideal Gas Model) เป็นแบบจำลองที่ใช้ในการอธิบายพฤติกรรมของแก๊ส โดยสมมติว่าแก๊สประกอบด้วยอนุภาคจำนวนมากที่มีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับระยะห่างระหว่างอนุภาค อนุภาคของแก๊สมีแรงดึงดูดระหว่างกันน้อยมาก และเคลื่อนที่อย่างอิสระโดยไม่ชนกัน
สมมติฐานแบบจำลองแก๊สอุดมคติ
- อนุภาคของแก๊สมีขนาดเล็กมากเมื่อเทียบกับระยะห่างระหว่างอนุภาค
- อนุภาคของแก๊สมีแรงดึงดูดระหว่างกันน้อยมาก
- อนุภาคของแก๊สเคลื่อนที่อย่างอิสระโดยไม่ชนกัน
สมการของแก๊สอุดมคติ
สมการของแก๊สอุดมคติ (Ideal Gas Equation) อธิบายความสัมพันธ์ระหว่างความดัน ปริมาตร และอุณหภูมิของแก๊สอุดมคติ ดังนี้
1 | PV = nRT |
โดยที่
- P คือ ความดันของแก๊ส (Pa)
- V คือ ปริมาตรของแก๊ส (m³)
- n คือ จำนวนโมลของแก๊ส (mol)
- R คือ ค่าคงตัวของแก๊สอุดมคติ (8.314 J/mol/K)
- T คือ อุณหภูมิของแก๊ส (K)
การนำแบบจำลองแก๊สอุดมคติไปประยุกต์ใช้
แบบจำลองแก๊สอุดมคติถูกนำไปประยุกต์ใช้อย่างหลากหลายในชีวิตประจำวัน เช่น
- การคำนวณความดันของแก๊สในภาชนะ
- การคำนวณปริมาตรของแก๊ส
- การคำนวณอุณหภูมิของแก๊ส
- การคำนวณพลังงานของแก๊ส
ข้อควรระวัง
แบบจำลองแก๊สอุดมคติเป็นแบบจำลองที่เรียบง่ายเกินไป จึงไม่สามารถใช้อธิบายพฤติกรรมของแก๊สทุกชนิดได้ แก๊สจริงจะมีคุณสมบัติแตกต่างจากแก๊สอุดมคติในบางประการ เช่น แก๊สจริงมีแรงดึงดูดระหว่างกัน ทำให้ความดันของแก๊สจริงจะต่ำกว่าความดันของแก๊สอุดมคติในปริมาตรเดียวกันที่อุณหภูมิเท่ากัน