قبل أن نتحدث عن ما هو الضغطالغاز المثالي ، ينبغي توضيح محتوى للغاية من "الغاز المثالي". وهذا المفهوم يميز النموذج الرياضي ، وهي صيغة عالمية تفترض أن توزيع الطاقة الكامنة والحركية للجزيئات المتفاعلة هو الذي يمكن إهمال حجم الطاقة الكامنة. إن المعنى الفيزيائي - الكيميائي هو أن المرونة المطلقة لجدران الأوعية التي يوجد فيها الغاز يفترض ، بالإضافة إلى ذلك ، فإن حجم القوى الجذابة للجزيئات ، نبضات تأثيرها على جدران الوعاء وبعضها الآخر معترف به على أنه غير مهم.
هذا الفهم لجوهر غاز مثالي يجد تطبيق واسع جدا في مجال حل مشاكل الديناميكا الحرارية الغازية.
بالمعنى المادي ، تختلف الأصنافالغاز المثالي: كلاسيكي ، يتم تحديد خصائصه وفقًا للقوانين الكلاسيكية للميكانيك ، والكم ، التي تشتق طبيعتها من مبادئ ميكانيكا الكم.
أول من اشتقاق المعادلة العامة هو الفرنسية العظيمةالفيزيائي بنوا Clapeyron. كما طور المبادئ الأساسية لنظرية الغاز المثالي ، والتي هي أساس كل النظريات الحديثة التي تدرس الغازات المختلفة.
نقطة البداية في هذه العقيدة هي الاستنتاجحقيقة أن ضغط الغاز المثالي لم يتغير بالنسبة لطابع خطي لاعتماد حجمه على درجة الحرارة. من الضروري مراعاة بعض الافتراضات الشرطية:
- قطر جزيء الغاز المثالي صغير لمقبولية إهمال حجمه ؛
- لا يمكن أن ينتقل الزخم بين الجزيئات إلا في حالات الاصطدام ، بحيث يمكن إهماله وقوة الجذب بينهما ؛
- الطاقة الكلية لجزيئات الغازيتم التعرف عليه كمستمر ، في غياب التبادل الحراري والعمل المنجز على هذا الغاز. في هذه الحالة ، يعتمد ضغط الغاز المثالي على مجموع قيم النبضات التي تنشأ عندما تصطدم الجزيئات بجدران الوعاء.
خلال وجود تعليم كثير من العلماءكانت تعمل في دراسة الطبيعة الفيزيائية الكيميائية للغازات ، وكانت الطرق في كثير منها غير متماثلة. وأدى ذلك إلى حقيقة أن النظريات الفيزيائية النظر في تصنيف الغاز المثالي من حيث القوانين التي وضعت في الأساس لأبحاثه أن عالم الفيزياء - غاز فيرمي والغاز بوس، وغيرها. وبالتالي، وفقا لنهج يعتبر الغاز يعادل تلبية وقت واحد القوانين وبويل وقانون غاي لوساك في: PV = BT، حيث ص - الضغط، T - درجة الحرارة المطلقة. توفر الصيغة مندليف على فكرة طويلة من الخصائص: PV = م / M س RT، والتي يتم تصنيفها: R - ثابت الغاز، M - الكتلة المولية، م - كتلة.
واحدة من الأقدم والأكثر تطوراًوكانت خصائص الغاز وصفا لخصائص مثل ضغط الغاز المثالي. ولكن هذا المفهوم كان بعض أوجه القصور المتعلقة النهج من جانب واحد للدراسة. وهكذا ، حتى من خلال قياس الضغط ، لا يمكننا تحديد معلمات القيم المتوسطة للطاقة الحركية لكل من الجزيئات الفردية ، وكذلك تركيز هذه الجزيئات في الوعاء. ولذلك، معلمة أكثر معينة من خلالها استخدام يمكن أن تحل المشكلة. اقترح الفيزيائيون درجة الحرارة بهذه القيمة. هذه الكمية العددية في الديناميكا الحرارية يعطي فكرة فيها الدولة الحرارية للنظام وكيف دينامياتها. لكن من الناحية النظرية من الغازات درجة الحرارة مهمة وكيف المعلمة الحركية الجزيئية، لأنه يصف سلوك جزيئات الغاز في السفينة، ويعكس أيضا الطاقة الحركية المتوسطة. تسمى هذه القيمة ثابت Boltzmann.
من أجل تجنب الدخول في تعقيد الرياضيات الأعلى عند البحث عن صيغة ضغط ، من الضروري إدخال بعض التبسيط بشكل مصطنع:
- يمكن تمثيل شكل الجزيئات ككرة ؛
- المسافة بين الجزيئات كبيرة بشكل لا نهائي ، باستثناء عمل قوى جذابة ؛
- سرعة الجزيئات إقامة على مستوى متوسط.
- تمثل جدران الوعاء مرنة على الاطلاق.
ومن ثم يمكننا استنباط صيغة يكون فيها الضغطالغاز المثالي سيكون جزءًا من القوة التي تعمل بشكل عمودي على جدار الوعاء ، وهي المساحة السطحية التي تعمل بها هذه القوة: p = F / S.
في نفس الحالات ، عندما لا تعمل تبسيطاتنا لتحديد كيف سيتغير ضغط الغاز المثالي ، ستحتاج إلى إدخال قيم إضافية في هذه الصيغة البسيطة.
