Perfekta gāze

Kā zināms, visas vielas dabā ir savaskopējais stāvoklis, no kuriem viens ir gāze. Components daļiņas - molekulu un atomu - ir attālināts no attāluma. Tajā pašā laikā viņi atrodas pastāvīgā brīvā kustībā. Šis īpašums norāda, ka mijiedarbība daļiņām notiek tikai brīdī konverģences, ievērojami palielinot ātrumu, kas saduras un molekulu un to lielumu. Šis vielas gāzveida stāvoklis atšķiras no cietā un šķidruma.

Vārds "gāze" grieķu valodākā "haoss". Tas pilnīgi raksturo daļiņu kustību, kas faktiski ir nejauša un haotiska. Gāze neveido īpašu virsmu, tas aizpilda visu pieejamo tilpumu. Šāds vielu stāvoklis visbiežāk sastopams mūsu Visumā.

Likumi, kas nosaka īpašības un uzvedībuŠāda viela ir visvieglāk formulēt un apsvērt, piemēram, stāvokli, kurā molekulu un atomu relatīvais blīvums ir mazs. To sauca par "ideālo gāzi". Tajā attālums starp daļiņām ir lielāks par starpmolekulāro spēku mijiedarbības rādiusu.

Tātad ideāla gāze ir vielas teorētiskais modelis, kurā daļiņu mijiedarbība gandrīz pilnīgi nepastāv. Viņam ir jābūt šādiem nosacījumiem:

1. Ļoti mazu molekulu izmēri.

2. Nav savstarpēji mijiedarbības spēka.

3. Sadursme notiek kā elastīgo bumbiņu sadursme.

Labs piemērs šādam vielas stāvoklim ir gāzes, kurās spiediens zemā temperatūrā nepārsniedz atmosfēras spiedienu 100 reizes. Tie ir ierindoti kā izlādēti.

Tas ļāva pati idejas ideja par "ideālu gāzi"zinātne veidot molekulārās kinētiskās teorijas, kuras secinājumi ir apstiprināti daudzos eksperimentos. Šī teorija izšķir ideālo un klasisko un kvantu gāzes.

Pirmo rādītāju atspoguļojums irklasiskās fizikas likumi. No daļiņu gāzes kustība ir neatkarīgas viena no otras, spiedienu, kas iedarbojas uz sienas ir vienāds ar summu impulsus, kas tiek pārraidīti uz atsevišķu molekulu sadursmes kādu laiku. Kopumā viņu enerģiju veido atsevišķas daļiņas. Ideālā gāzes darbu šajā gadījumā aprēķina ar Clapeyron vienādojumu p = nkT. Spilgts piemērs tam ir likumi atvasināti fiziskās zinātniekiem, piemēram, Boyle-Mariotte, Gay-Lussac, Charles.

Ja ideālā gāze pazemina temperatūru vaipalielina daļiņu blīvumu līdz noteiktai vērtībai un palielina viļņu īpašības. Pastāv pāreja uz kvantu gāzi, kurā atomu un molekulu viļņu garumi ir salīdzināmi ar attālumu starp tiem. Šeit mēs izšķir divu veidu ideālas gāzes:

1. Bosea un Einšteina mācības: viena veida daļiņām ir vesels skaitlis.

2. Fermi un Diraka statistika: cita veida molekula, kurai ir puse integrālais spin.

Atšķirība starp klasisko ideālo gāzi unquantum ir tas, ka pat absolūti nulles temperatūrā enerģijas blīvuma un spiediena vērtība atšķiras no nulles. Tās kļūst arvien lielākas, palielinoties blīvumam. Šajā gadījumā daļiņām ir maksimāla (cita nosaukuma - robežas) enerģija. No šī viedokļa tiek uzskatīta zvaigznāju struktūras teorija: tajās no tām, kurās blīvums ir lielāks par 1-10 kg / cm3, elektronu likums ir skaidri izteikts. Un, ja tas pārsniedz 109 kg / cm3, viela pārvēršas par neironiem.

Metālos izmanto teoriju, kurāklasiskā ideālā gāze pārvēršas par kvantu, ļauj mums izskaidrot lielāko daļu no materiāla stāvokļa metāla īpašībām: jo daļiņas ir blīvākas, jo tuvāk tam ir ideāls.

Tieši izteikti zemā temperatūrāno dažādām vielām šķidrā un cietā stāvoklī, kolektīvo molekulu kustību var uzskatīt par ideālas gāzes darbu, ko raksturo vājas izkropļojumi. Šādos gadījumos ir redzama ķermeņa enerģija, kas pievieno daļiņas.