Jak víte, všechny látky v přírodě mají svéstav agregace, z nichž jeden je plyn. Jeho částice tvořící - molekuly a atomy - jsou navzájem odděleny. Současně jsou v neustálém volném pohybu. Tato vlastnost naznačuje, že interakce částic nastává pouze v okamžiku přiblížení, což prudce zvyšuje rychlost kolizních molekul a jejich velikost. Tento plynný stav látky se liší od pevného a kapalného.
Slovo "plyn" přeloženo z řeckých zvukůjako "chaos". To dokonale charakterizuje pohyb částic, který je vlastně náhodný a chaotický. Plyn netvoří konkrétní povrch, vyplňuje veškerý objem, který je k dispozici. Tento stav hmoty - nejběžnější v našem vesmíru.
Zákony, které definují vlastnosti a chovánítaková látka je nejjednodušší formulovat a zvažovat příklad stavu, ve kterém je relativní hustota molekul a atomů nízká. Byl nazýván "ideálním plynem". V něm je vzdálenost mezi částicemi větší než poloměr interakce intermolekulárních sil.
Takže ideální plyn je teoretický model látky, ve které je téměř úplně chybějící interakce částic. K tomu musí existovat následující podmínky:
Velmi malé velikosti molekul.
Mezi nimi neexistuje žádná síla vzájemného působení.
Kolize se vyskytují jako kolize elastických koulí.
Dobrým příkladem tohoto stavu hmoty lze říkat plyny, u kterých tlak při nízké teplotě nepřekračuje 100krát atmosférický tlak. Jsou zařazeny jako propuštěné.
Samotný koncept "ideálního plynu" to umožnilvědy o budování molekulárně-kinetické teorie, jejichž závěry jsou potvrzeny v mnoha experimentech. Podle této doktríny jsou ideální plyny klasické a kvantové.
Charakteristiky první se odrážejí vzákony klasické fyziky. Pohyb částic v tomto plynu nezávisí na sobě, tlak na stěně se rovná součtu impulzů, které jsou přenášeny jednotlivými molekulami v určitém čase během srážky. Jejich energie v součtu je spojena oddělenými částicemi. Práce ideálního plynu v tomto případě je vypočítána klapeyronovou rovnicí p = nkT. Výrazným příkladem jsou zákony odvozené od takových fyziků jako Boyle-Marriott, Gay-Lussac, Charles.
Pokud ideální plyn snižuje teplotu nebozvyšuje hustotu částic na určitou hodnotu, zvyšuje jejich vlnové vlastnosti. Existuje přechod na kvantový plyn, ve kterém je vlnová délka atomů a molekul srovnatelná s vzdáleností mezi nimi. Existují dva typy ideálního plynu:
Učení Bose a Einstein: částice stejného typu mají celé číslo.
Fermiho a Diracova statistika: jiný typ molekul s poloviční celočíselnou spiností.
Rozdíl mezi klasickým ideálním plynem zkvantum je, že i při absolutně nulové teplotě se hodnota hustoty a tlaku energie liší od nuly. Stávají se s rostoucí hustotou větší. V tomto případě mají částice maximální (jiný název - hranice) energie. Z tohoto pohledu je zvažována teorie struktury hvězd: u těch, jejichž hustota je vyšší než 1 až 10 kg / cm3, je vysloven zákon elektronů. A kde přesahuje 109kg / cm3, látka se změní na neurony.
V kovu, použití teorie, ve kterémKlasický ideální plyn prochází do kvantového plynu, který umožňuje vysvětlit většinu kovových vlastností stavu hmoty: čím hustší jsou částice, tím blíže je k ideálu.
При сильно выраженных низких температурах různých látek v kapalných a pevných stavech může být kolektivní pohyb molekul považován za práci ideálního plynu představovaného slabými excitacemi. V takových případech je viditelný příspěvek k energii těla, který částice dodávají.
