Ідеальний газ

Модель ідеального газу

Ідеальний газ – це модель реального газу в якому:

• відсутня взаємодія між молекулами;

• молекули – матеріальні точки певної маси (займають безмежно малий об’єм в порівнянні з об’ємом посудини);  

• при зіткненні  між собою та зі стінками посудини ведуть себе  як пружні кульки; 

• молекули рівномірно розподілені по об’єму.

Ідеальний газ при будь-яких умовах завжди перебуває у стані газу.

Одноатомний ідеальний газ: Н, Не, Хе,…

Двоатомний ідеальний газ: Н₂, О₂, СО, …

Багатоатомний ідеальний газ: Н₂О, СО₂, …

Реальні розріджені гази за своїми властивостями є дуже близькими до ідеального газу.

Параметри ідеального газу: тиск (р), об’єм (V), температура (Т), маса (m), густина (ρ), теплоємність (с),…

Стан газу – це стан, який характеризується певними термодинамічними параметрами.

Ідеальний газ перебуваючи в нерівноважному стані за проміжок часу τ (час релаксації) переходить до рівноважного стану. 

В рівноважному стані: 

• його термодинамічні параметри дорівнюють відповідним параметрам навколишнього середовища;
• параметри газу (р, Т, v_c)  однакові у всіх його частинах.

Рівняння стану ідеального газу: 

 f(p,V,T, m) = 0

Рівняння стану описує лише рівноважний стан, встановлюючи зв'язок між його параметрами.

Термодинамічним процесом називають довільну зміну стану тіла (системи). 

Наприклад: при підвищенні тиску на газ, зменшується його об’єм; при нагріванні стержня зростають його лінійні розміри.

Рівноважним (квазістатичним) процесом називають термодинамічний процес, при якому тіло (система тіл) проходить неперервний ряд рівноважних станів.

Графічне зображення процесів.

1-2 термодинамічний процес та його представлення на діаграмі PV

Третій параметр температура (Т) визначається рівнянням стану.

Доцільно прочитати:

• 1.Молекулярна фізика. Вступ
• 2. Молекулярно-кінетична теорія
• 3. Нагріти, щоб швидше охолодити
• 4. Температура - повторюємо поняття
• 5. Начала термодинаміки