Каков Идеальный газ?
Идеальный газ - теоретическое состояние вещества, используемое физиками в анализе теории вероятности. Идеальный газ составлен из молекул, которые подпрыгивают прочь друг друга, иначе не взаимодействуя вообще. Нет никаких сил притяжения или отталкивания между молекулами, и никакая энергия не потеряна во время столкновений. Идеальные газы могут быть полностью описаны их объемом, плотностью и температурой.
уравнение состояния для идеального газа, обычно известного как закон об идеальном газе, ОБЪЕМ ПЛАЗМЫ = NkT. В уравнении N - число молекул, и k является Постоянная Больцмана, которая равна приблизительно 1.4 x 10 <глоток>-23 джоули за Кельвина. То, что обычно более важно, - то, что давление и объем являются обратно пропорциональными, и каждый пропорционален температуре. Это означает, например, что, если давление удвоено, в то время как температура считается постоянной, тогда объем газа должен сократиться наполовину; если объем газа удвоен, в то время как давление считается постоянным, температура должна также удвоиться. В большинстве примеров число молекул в газе, как полагают, является постоянным.
Конечно, это - только приближение. Столкновения между газовыми молекулами не отлично эластик, некоторая энергия потеряна, и силы электростатического поля между газовыми молекулами действительно существуют. Но в большинстве каждодневных ситуаций, закон об идеальном газе близко приближает фактическое поведение газов. Даже если это не используется для того, чтобы выполнить вычисления, держа зависимости между давлением, объем и температура в памяти могут помочь ученому понять поведение газа интуитивно.
Закон об идеальном газе часто - первое уравнение, которое люди изучают, изучая газы во вводной физике или классе химии. Уравнение Ван дер Уоэла, которое включает несколько незначительных исправлений в основные предположения закона об идеальном газе, также преподается во многих вводных курсах. Практически, однако, исправление является настолько малым, что, если закон об идеальном газе не достаточно точен для данного заявления, уравнение Ван дер Уоэла не будет достаточно хорошо также.
Как в большей части термодинамики, идеальный газ, как также предполагается, в состоянии равновесия. Это предположение ясно ложно, если давление, объем или температура изменяются; если эти переменные изменяются медленно, состояние, названное квази статическим равновесием, ошибка может быть приемлемо малой, как бы то ни было. Отказ предположение о квази статическом равновесии означает оставлять термодинамику для более усложненный мир статистической физики.