Как известно, все вещества в природе имеют свое stato di aggregazione, uno dei quali è il gas. Le sue particelle costituenti - molecole e atomi - sono distanziate l'una dall'altra. Allo stesso tempo sono in costante movimento libero. Questa proprietà indica che l'interazione delle particelle avviene solo al momento dell'approccio, aumentando notevolmente la velocità delle molecole in collisione e le loro dimensioni. Questo stato gassoso della materia è diverso da solido e liquido.
La parola "gas" tradotta dai suoni grecicome "caos". Questo caratterizza perfettamente il movimento delle particelle, che è in realtà casuale e caotico. Il gas non forma una superficie specifica, ma riempie tutto il volume disponibile. Questo stato della materia - il più comune nel nostro universo.
Leggi che definiscono proprietà e comportamentoTale sostanza è più facile da formulare e prendere in considerazione l'esempio di uno stato in cui la densità relativa di molecole e atomi è bassa. Si chiamava il "gas perfetto". In esso, la distanza tra le particelle è maggiore del raggio di interazione delle forze intermolecolari.
Quindi, un gas ideale è un modello teorico di una sostanza in cui l'interazione di particelle è quasi completamente assente. Le seguenti condizioni devono esistere per questo:
Dimensioni molecolari molto piccole.
Non c'è alcuna forza di interazione tra loro.
Le collisioni si verificano come collisioni di sfere elastiche.
Un buon esempio di tale stato di materia può essere chiamato gas, in cui la pressione a bassa temperatura non supera l'atmosfera di 100 volte. Sono classificati come scaricati.
Само понятие «идеальный газ» дало возможность la scienza per costruire la teoria cinetico-molecolare, le cui conclusioni sono confermate in molti esperimenti. Secondo questa dottrina, i gas ideali sono classici e quantici.
Le caratteristiche del primo sono riflesse inleggi della fisica classica. Il movimento delle particelle in questo gas non dipende l'uno dall'altro, la pressione esercitata sulla parete è uguale alla somma degli impulsi che vengono trasmessi dalle singole molecole in un determinato momento durante una collisione. La loro energia nella somma è unita da particelle separate. Il lavoro di un gas ideale in questo caso è calcolato dall'equazione di clapeyron p = nkT. Un esempio lampante di questo sono le leggi derivate da fisici come Boyle-Marriott, Gay-Lussac, Charles.
Se il gas ideale abbassa la temperatura oaumenta la densità delle particelle ad un certo valore, aumenta le sue proprietà d'onda. C'è una transizione verso un gas quantistico, in cui la lunghezza d'onda di atomi e molecole è paragonabile alla distanza tra loro. Esistono due tipi di gas ideale:
Gli insegnamenti di Bose e Einstein: le particelle di un tipo hanno una rotazione intera.
Statistiche di Fermi e Dirac: un altro tipo di molecole con spin semi-intero.
La differenza tra il classico gas ideale daquantico è che anche a temperatura assolutamente zero, il valore della densità e della pressione dell'energia differiscono da zero. Diventano più grandi con l'aumentare della densità. In questo caso, le particelle hanno un'energia massima (un altro nome - limite). Da questo punto di vista, viene considerata la teoria della struttura delle stelle: in quelle di quelle in cui la densità è superiore a 1-10 kg / cm3, la legge degli elettroni è pronunciata. E dove supera i 109 kg / cm3, la sostanza si trasforma in neuroni.
Nei metalli, l'uso della teoria in cuiIl classico gas ideale passa in un gas quantico, il che rende possibile spiegare la maggior parte delle proprietà metalliche dello stato della materia: più densa è la particella, più vicina è all'ideale.
A basse temperature fortemente pronunciatedi varie sostanze in stati liquidi e solidi, il movimento collettivo di molecole può essere visto come il lavoro di un gas ideale rappresentato da deboli eccitazioni. In questi casi, il contributo all'energia del corpo, che le particelle aggiungono, è visibile.
