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Ideales und Reales Gas - ein Vergleich:

Allgemeines:
Wie bereits in den vorherigen Kapiteln erwähnt, befasst sich die Thermodynamik mit der Energetik chemischer Reaktionen. So ist es ebenfalls ein Teilgebiet der Thermodynamik, das (Reaktions)Verhalten von Gasen zu ermitteln. Eine Möglichkeit, Zustandsgrößen wie Druck, Temperatur oder Volumen zu bestimmen, ist das allgemeine Gasgesetz (nur gültig für ideale Gase). In der Natur verhalten sich aber viele Gase nicht ideal und werden deshalb als reale Gase bezeichnet; die sind jedoch mathematisch sehr schwer zu berechnen. Daher verwendet man in der Thermodynamik oftmals eine vereinfachte Modellvorstellung des Gases, welches dann als ideales Gas bezeichnet wird.

Ideales Gas:
Ideale Gase, d.h. alle Teilchen eines idealen Gases werden als Massepunkte betrachtet und haben untereinander bzw. mit den Wänden des Volumens nur ideal elastische Stoßvorgänge (keine Wechselwirkung der Gasteilchen untereinander, z.B. van-der-Waals-Wechselwirkung, die die einzelnen Teilchen gegenseitig anzieht)

Reales Gas:
In der Natur verhalten sich Gase nicht exakt nach dem einfachen Modell des idealen Gases,da die Gasteilchen eine Ausdehnung größer als null besitzen (reale Gasteilchen besitzen ein Eigenvolumen, werden nicht wie ein ideales Gas als Punkt betrachtet => das Volumen realer Gase größer ist als das Volumen eines idealen Gases). Zudem existieren zwischen den Teilchen realer Gase Wechselwirkungen, z.B. van-der-Waals-Wechselwirkung. Die Anziehungskräfte führen dazu, dass besonders bei einem hohen Druck der Gasdruck des realen Gases niedriger als der Druck des idealen Gases ist.

Anwendung:
Im Normalfall ist Verwendung eines idealen Gases als Modell ausreichend, da die Wechselwirkungen zwischen den Gasteilchen vernachlässigbar klein sind (Gas besitzt ein größeres Volumen als ein Feststoff oder Flüssigkeit). Sollte ein Modell eines realen Gases benötigt werden, muss beachtet werden, dass das Volumen größer und der Druck kleiner als bei einem idealen Gas ist (kompliziertere Rechnung).
 

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