Идеальный газ — Википедия. Идеальный газ — математическая модельгаза, в которой в рамках молекулярно- кинетической теории предполагается, что: потенциальной энергией взаимодействия частиц, составляющих газ, можно пренебречь по сравнению с их кинетической энергией; суммарный объём частиц газа пренебрежимо мал; между частицами нет дальнодействующих сил притяжения или отталкивания, соударения частиц между собой и со стенками сосуда абсолютно упруги; время взаимодействия между частицами пренебрежимо мало по сравнению со средним временем между столкновениями. В расширенной модели идеального газа, частицы, из которых он состоит, имеют форму упругих сфер или эллипсоидов, что позволяет учитывать энергию не только поступательного, но и вращательно- колебательного движения, а также не только центральные, но и нецентральные столкновения частиц.
В рамках термодинамики идеальными называются гипотетические (реально не существующие) газы, подчиняющиеся термическому уравнению состояния. Клапейрона — Менделеева. Например, воздух при атмосферном давлении и комнатной температуре с большой точностью описывается данной моделью. В случае экстремальных температур или давлений требуется применение более точных уравнений состояния реальных газов, например уравнения Ван- дер- Ваальса, в котором учитывается притяжение между молекулами. Различают классический идеальный газ (его свойства выводятся из законов классической механики и описываются статистикой Больцмана) и квантовый идеальный газ (свойства определяются законами квантовой механики, описываются статистиками Ферми — Дирака или Бозе — Эйнштейна).
Эванджелиста Торричелли впервые доказал, что воздух имеет вес (массу), и, совместно с В. Вивиани, провёл опыт по измерению атмосферного давления с помощью запаянной с одного конца стеклянной трубки, заполненной ртутью. Так появился на свет первый ртутный барометр. Другой эксперимент осуществил английский физик Роберт Бойль, на основании которого в 1. Независимо от них этот закон был открыт в 1. Джоном Дальтоном.
Кроме того, качественно он был описан французским учёным Гийомом Амонтоном в конце XVII века. Гей- Люссак также установил, что коэффициент объёмного расширения одинаков для всех газов, несмотря на общепринятое мнение, что разные газы расширяются при нагревании различным образом. В 1. 83. 4 году Бенуа Клапейрон объединил оба этих закона в одно уравнение газового состояния — уравнение Клапейрона, разновидность которого часто называют в русскоязычных источниках уравнением Клапейрона — Менделеева. Экспериментальные исследования физических свойств реальных газов в те годы были не вполне точны и проводились в условиях не сильно отличавшихся от нормальных (температура 0 . Предполагалось также, что газ, в отличие от пара, представляет собой субстанцию, неизменную в любых физических условиях. Первый удар по этим представлениям нанесло сжижение хлора в 1. В дальнейшем выяснилось, что реальные газы представляют собой перегретые пары, достаточно удалённые от областей конденсации и критического состояния.
Любой реальный газ может быть превращён в жидкость путём конденсации, либо путём непрерывных изменений однофазового состояния. Таким образом выяснилось, что реальные газы представляют одно из агрегатных состояний соответствующих простых тел, а точным уравнением состояния газа может быть уравнение состояния простого тела. Несмотря на это, газовые законы сохранились в термодинамике и в её технических приложениях как законы идеальных газов — предельных (практически недостижимых) состояний реальных газов. Уравнение Клапейрона, было выведено при некоторых допущениях на основе молекулярно- кинетической теории газов (Августом Крёнигом в 1. Клаузиусом было введено и само понятие «идеальный газ». Свойства идеального газа описываются уравнением Клапейрона — Менделеева.
У совершенного газа молярные изохорная. CV. В то же время идеальным в гидроаэромеханике называют газ, у которого отсутствуют вязкость и теплопроводность. Модель совершенного газа широко применяют при исследовании течения газов. При условии, что давление постоянно в течение времени T, получаем p=KST(1). Если принять, что модуль импульса не меняется при соударении, получим, что каждая молекула передаёт импульс Km.
Читать доклад online по теме 'Идеальный газ'. Раздел: Математика, Математика, Загружено: 12.01.2009 16:02:09.
Подставив (3) в (1), получаем, что давление молекул газа на стенку сосуда определяется по формуле p=2. Подставив p. Это распределение приводит к распределению Больцмана. Данный предельный случай возникает, когда заполнение энергетических уровней мало, то есть квантовыми эффектами можно пренебречь.
Перепишем уравнение Клапейрона — Менделеева в виде: p. V=. Вырожденный газ).
В таком случае поведение газа зависит от спина частиц: в случае полуцелого спина (фермионы) действует статистика Ферми — Дирака (Ферми- газ), в случае целого спина (бозоны) — статистика Бозе — Эйнштейна (Бозе- газ). Вследствие этого при абсолютном нуле температуры импульсы частиц и, соответственно, давление и плотность энергии Ферми- газа отличны от нуля и пропорциональны числу частиц в единице объёма. Существует верхний предел энергии, который могут иметь частицы Ферми- газа при абсолютном нуле (Энергия Ферми.
EF. Если энергия теплового движения частиц Ферми- газа значительно меньше энергии Ферми, то это состояние называют вырожденным газом. Слева — распределение до образования конденсата, в центре — после образования, справа — после испарения газообразной составляющей и появления чистого конденсата. Так как бозоны могут быть строго тождественны друг другу. Поскольку давление газа равно сумме импульсов частиц, переданной стенке в единицу времени, при T< T0. Этот эффект в 1. 99.
Нобелевская премия. Примером ультрарелятивистского бозе- газа является фотонный газ, например, тепловое излучение. Этот релятивистский эффект невелик (исключая случай сверхсильных гравитационных полей) и у поверхности Земли им пренебрегают. Влияние поля тяготения на термодинамические свойствасистемы можно не учитывать в том случае, когда изменение давления по высоте много меньше абсолютной величины давления. Не выходя за рамки термодинамики, Дж.
Максвелл установил. Методами молекулярно- кинетической теории этот же результат для газов был получен Л. В простейшей термодинамической модели, объясняющей наблюдаемую неизотермичность земной атмосферы, рассматривают не равновесное, а стационарное состояние столба идеального газа, достигаемое равновеснымадиабатическим процессом циркуляции воздуха, когда теплопередача в сторону убыли температуры (вверх), уравновешивается переносом потенциальной энергии молекул воздуха в обратном направлении. Поведение такого газа плохо описывается моделью идеального газа, в связи с чем его называют реальным газом. Для описания реальных газов применяются различные модифицированные уравнения состояния, например, вириальное разложение. Другое широко используемое уравнение получается, если учесть, что молекула не бесконечно мала, а имеет определённый диаметр d. Учёт дополнительно сил межмолекулярного притяжения (сил Ван- дер- Ваальса) приведёт к изменению уравнения до уравнения Ван- дер- Ваальса.
Н. Идеальный газ // Физическая энциклопедия / Гл. Динамика разреженного газа // Кинетическая теория. С. Совершенный газ // Физическая энциклопедия : .
Пойнтинга — Робертсона — Стримеры. Krane, 1. 98. 7, с. В., Термодинамика. Статистическая механика, 1. Ф., Курс физики. Теплота и молекулярная физика, 1. В., Сложные термодинамические системы, 2. Термодинамика. Основные принципы термодинамики.
Mathematical conception of the gas theory. Герасимов Я. И., Древинг В. Musicnizer Код Активации. П., Еремин Е. Курс физической химии / Под общ.
Уравнение состояния идеального газа в физике. Молекулы свободно движутся и лишь иногда сталкиваются между собой и со стенками сосуда, в котором находятся. Это значит, что в таком газе можно пренебречь потенциальной энергией его молекул в сравнении с кинетической. Газы можно считать идеальными с достаточной степенью точности в тех случаях, когда рассматриваются их состояния, далекие от областей фазовых превращений. Уравнение состояния идеального газа. Параметры, с помощью которых описывают состояние идеального газа, как макросистемы это давление (p), объем (V), температура по шкале Кельвина (T). Очевидно, что уравнение, которое их связывает, является очень значимым с точки зрения теории и практики.
Называется оно уравнением состояния идеального газа (иногда просто уравнением идеального газа): где Дж/К – постоянная Больцмана, n- число молекул в единице объема газа ( концентрация частиц вещества), N — число его молекул в заданном объеме. Уравнению (1) можно придать известную форму уравнения Клапейрона (Надо отметить, что от изменения формы записи уравнения (2), (3) не перестают быть уравнениями состояния идеального газа): или где — количество молей газа, R=8,3 Дж/(моль.