Gas sempurna

Adalah diketahui bahawa semua bahan-bahan dalam alam semula jadi mempunyai mereka negeri pengagregatan, satu daripadanya adalah gas. Komponen zarah - molekul dan atom - dijarakkan selain pada jarak. Walau bagaimanapun, mereka berada dalam pergerakan bebas yang berterusan. Hartanah ini menunjukkan bahawa interaksi zarah berlaku hanya pada masa penumpuan, secara mendadak meningkatkan kelajuan molekul berlanggar dan saiz mereka. Ini keadaan gas perkara dibezakan daripada pepejal dan cecair.

Perkataan "gas" dalam bahasa Yunani bunyi seperti "huru-hara". Ini dengan sempurna menyifatkan pergerakan zarah, yang benar-benar rawak dan huru-hara. gas tidak membentuk permukaan yang pasti, ia memenuhi jumlah keseluruhan yang ada kepadanya. Apa-apa keadaan jirim - yang paling biasa dalam alam semesta kita.

Undang-undang yang menentukan sifat-sifat dan tingkah laku bahan-bahan tersebut, dan untuk merumuskan yang paling mudah untuk pertimbangkan contoh keadaan di mana ketumpatan relatif molekul dan atom adalah rendah. Ia dipanggil "gas ideal". Ia jarak antara zarah lebih besar daripada jejari daya interaksi antara molekul.

Oleh itu, gas yang ideal - model teori perkara di mana hampir tiada zarah interaksi. Baginya, syarat-syarat berikut perlu wujud:

1. Saiz yang sangat kecil daripada molekul.

2. Tiada daya interaksi antara mereka.

3. Perlanggaran berlaku perlanggaran bola elastik.

Satu contoh yang baik keadaan ini gas bahan boleh dipanggil di mana tekanan pada suhu yang rendah tidak melebihi 100 kali atmosfera. Mereka disenaraikan sebagai dilepaskan.

Konsep sains "gas ideal" telah membuat ia mungkin untuk membina teori molekul-kinetik, yang penemuan disahkan dalam banyak eksperimen. Menurut ajaran ini adalah gas ideal yang berbeza klasik dan kuantum.

Ciri-ciri yang pertama terpancar di dalam undang-undang fizik klasik. Gerakan zarah dalam gas adalah bebas daripada satu sama lain, tekanan yang dikenakan di dinding adalah sama dengan jumlah denyutan yang dihantar pada molekul individu perlanggaran untuk beberapa ketika. tenaga mereka adalah jumlah zarah individu digabungkan. Kerja gas ideal dalam kes ini dikira persamaan Clapeyron p = NKT. Satu contoh yang menarik ini adalah undang-undang berasal saintis fizikal seperti Boyle-Mariotte, Gay-Lussac, Charles.

Jika suhu gas unggul mengurangkan atau meningkatkan kepadatan zarah kepada nilai tertentu, meningkatkan sifat gelombangnya. peralihan A berlaku kepada kuantum gas, di mana panjang gelombang atom dan molekul boleh dibandingkan dengan jarak antara mereka. Terdapat dua jenis gas ideal:

1. zarah pengajaran dan Bose Einstein satu jenis adalah integer spin.

2. Fermi dan Dirac statistik: jenis yang berbeza molekul yang mempunyai separuh integer spin.

Tidak seperti gas ideal klasik dari kuantum adalah bahawa walaupun pada mutlak nilai suhu sifar ketumpatan tenaga dan tekanan berbeza daripada sifar. Mereka menjadi lebih besar dengan kepadatan meningkat. Dalam kes ini, zarah mempunyai maksimum (nama lain - sempadan) tenaga. Dari sudut pandangan ini, struktur teori bintang dalam orang-orang di mana ketumpatan yang lebih tinggi 1-10 kg / cm3, undang-undang elektron ketara. Di mana ia melebihi 109kg / cm3, bahan yang ditukar ke dalam neuron.

Dalam logam, penggunaan teori di mana gas ideal klasik pas ke kuantum, membantu untuk menjelaskan sebahagian besar sifat logam keadaan jirim: zarah lebih padat, lebih dekat dengan ideal ini.

Apabila kuat menyatakan suhu rendah bahan pelbagai di negeri-negeri cecair dan pepejal pergerakan kolektif molekul boleh dianggap sebagai satu kerja gas ideal diwakili ujaan lemah. Dalam kes seperti ini, sumbangan boleh dilihat oleh tenaga badan, yang ditambah kepada zarah.