Bildiğiniz gibi, doğadaki tüm maddeler kendibiri gaz olan toplama durumu. Kurucu parçacıkları - moleküller ve atomlar - birbirlerinden ayrılmıştır. Aynı zamanda sürekli serbest dolaşımdalar. Bu özellik partiküllerin etkileşiminin yalnızca yaklaşma anında gerçekleştiğini, çarpışan moleküllerin hızını ve boyutlarını keskin bir şekilde arttıracağını gösterir. Maddenin bu gaz halindeki katı ve sıvıdan farklıdır.
"Gas" kelimesi Yunanca seslerden çevrilmiştir"kaos" olarak. Bu, aslında rastgele ve kaotik olan parçacıkların hareketini mükemmel bir şekilde karakterize eder. Gaz belirli bir yüzey oluşturmaz, mevcut tüm hacmi doldurur. Bu maddenin durumu - evrenimizde en yaygın olanı.
Özellik ve Davranış Tanımlayan KanunlarBöyle bir madde, moleküllerin ve atomların nispi yoğunluğunun düşük olduğu bir durum örneğini formüle etmek ve düşünmek için en kolaydır. "Mükemmel gaz" olarak adlandırıldı. İçinde parçacıklar arasındaki mesafe, moleküller arası kuvvetlerin etkileşim yarıçapından daha büyüktür.
Dolayısıyla ideal bir gaz, parçacıkların etkileşiminin neredeyse tamamen olmadığı bir maddenin teorik bir modelidir. Bunun için aşağıdaki koşullar mevcut olmalıdır:
Çok küçük molekül boyutları.
Aralarında etkileşim kuvveti yoktur.
Çarpışmalar, elastik topların çarpması olarak ortaya çıkar.
Böyle bir durumun iyi bir örneği, düşük sıcaklıktaki basıncın atmosferik 100 katı geçmediği gazlar olarak adlandırılabilir. Boşalmış olarak sıralanırlar.
“İdeal gaz” kavramı mümkün kıldıBirçok deneyde sonuçları doğrulanan moleküler-kinetik teori oluşturmak için bilim. Bu doktrine göre, ideal gazlar klasik ve kuantumdur.
Характеристики первого находят свое отражение в klasik fizik yasaları. Bu gazdaki parçacıkların hareketi birbirine bağlı değildir, duvara uygulanan basınç, bir çarpma sırasında belirli bir zaman zarfında ayrı moleküller tarafından iletilen atımların toplamına eşittir. Toplam enerjileri ayrı parçacıklar tarafından birleştirilir. Bu durumda ideal bir gazın çalışması, clapeyron denklemi p = nkT ile hesaplanır. Bunun çarpıcı bir örneği, Boyle-Marriott, Gay-Lussac, Charles gibi fizikçiler tarafından türetilen yasalardır.
İdeal gaz sıcaklığı düşürürse veyaparçacıkların yoğunluğunu belirli bir değere yükseltir, dalga özelliklerini yükseltir. Atomların ve moleküllerin dalga boylarının aralarındaki mesafeyle karşılaştırılabildiği kuantum gaza geçiş vardır. İki tür ideal gaz vardır:
Bose ve Einstein'ın öğretileri: bir tür parçacıklar bir tamsayı döndürür.
Fermi ve Dirac istatistikleri: yarı-tamsayılı dönüşe sahip başka bir molekül tipi
Klasik ideal gaz arasındaki farkkuantum, kesinlikle sıfır sıcaklıkta bile, enerji yoğunluğu ve basıncın değerinin sıfırdan farklı olduğu anlamına gelir. Yoğunluğu arttıkça büyürler. Bu durumda, parçacıklar maksimum (başka bir ad - sınır) enerjiye sahiptir. Bu açıdan bakıldığında, yıldızların yapısı teorisi göz önünde bulundurulur: yoğunluklarının 1-10 kg / cm3'ten yüksek olduğu bileşiklerde elektron kanunları açıktır. Ve 109kg / cm3'ü aştığı yerde, madde nöronlara dönüşür.
Metallerde teorinin kullanımıKlasik ideal gaz, maddenin halinin metalik özelliklerinin çoğunun açıklanmasını mümkün kılan kuantum bir gaza geçer: parçacıklar ne kadar yoğun olursa, ideal olana o kadar yakındır.
Şiddetle belirgin düşük sıcaklıklardaSıvı ve katı hallerdeki çeşitli maddelerden moleküllerin kolektif hareketi, zayıf uyarımlarla temsil edilen ideal bir gazın işi olarak görülebilir. Bu gibi durumlarda, parçacıkların eklediği vücudun enerjisine olan katkısı görülür.
