Antes de hablar sobre qué es la presión.El gas ideal debería aclarar el contenido del concepto de "gas ideal". Y este concepto caracteriza un modelo matemático, una fórmula universal que asume que la distribución del potencial y la energía cinética de las moléculas que interactúan es tal que la cantidad de energía potencial puede descuidarse. El significado químico-físico es que asume la elasticidad absoluta de las paredes de los recipientes en que se encuentra el gas, y además, se reconoce la magnitud de las fuerzas de atracción de las moléculas, los impulsos de su impacto en las paredes del recipiente y entre sí.
Tal comprensión de la esencia de un gas ideal encuentra una aplicación muy amplia en el campo de la resolución de problemas de la termodinámica de los gases.
В физическом смысле различаются разновидности gas ideal: clásico, cuyas propiedades están determinadas por las leyes clásicas de la mecánica y cuántica, cuya naturaleza se deriva de los principios de la mecánica cuántica.
El primero en derivar una ecuación general es el gran francés.El físico Benoit Clapeyron. También desarrolló los principios básicos de la teoría del gas ideal, que formaron la base de todas las teorías modernas que estudian varios gases.
Исходным положением этого учения является вывод о que la presión de un gas ideal es constante con la naturaleza lineal de la dependencia de su volumen con respecto a la temperatura. Al mismo tiempo, es necesario tener en cuenta algunos supuestos condicionales:
- el diámetro de una molécula de gas ideal es pequeño a la permisibilidad de descuidar su valor;
- el impulso entre las moléculas se puede transmitir solo durante las colisiones, por lo tanto, también se puede descuidar la fuerza de atracción entre ellas;
- energía total de las moléculas de gasreconocido como una constante, en ausencia de intercambio de calor y trabajo realizado en este gas. En este caso, la presión de un gas ideal depende de la suma de las magnitudes de los pulsos que se crean cuando las moléculas chocan con las paredes del recipiente.
Durante la existencia de las enseñanzas de muchos científicos.participaron en el estudio de la naturaleza físico-química de los gases, y los enfoques de muchos de ellos fueron diferentes. Esto llevó al hecho de que la teoría física considera la clasificación de un gas ideal desde el punto de vista de las regularidades que un físico determinado, Fermi-gas, Bose-gas y otros, ponen en la base de su investigación. Entonces, por ejemplo, según un enfoque equivalente, el gas en cuestión satisface simultáneamente las leyes de Boyle-Mariotte y Gay-Lussac: pV = bT, donde p es presión, T es temperatura absoluta. La fórmula de Mendeleev da una idea más extensa de las propiedades: pV = m / M x RT, donde están marcadas: R es la constante de gas, M es la masa molar, m es la masa.
Una de las enseñanzas más tempranas y más desarrolladas sobreLas propiedades de los gases fueron la descripción de propiedades tales como la presión de un gas ideal. Pero en este concepto hubo algunas deficiencias asociadas con un enfoque unilateral del estudio. Por lo tanto, incluso midiendo la presión, no podemos calcular los parámetros de los valores promedio de la energía cinética de cada una de las moléculas individuales, así como la concentración de estas moléculas en el recipiente. Por lo tanto, todavía se requiere un cierto parámetro, con la ayuda de la cual uno puede resolver la tarea surgida. Como tal cantidad, los físicos han propuesto una temperatura. En termodinámica, esta cantidad escalar da una idea del estado térmico del sistema y su dinámica. Pero en la teoría de los gases, la temperatura es importante como un parámetro cinético molecular, porque describe el comportamiento de las moléculas de gas en un recipiente y también refleja su energía cinética promedio. Este valor se llama la constante de Boltzmann.
Para evitar la complejidad de las matemáticas superiores cuando se busca una fórmula de presión, es necesario introducir artificialmente algunas simplificaciones:
- la forma de las moléculas se representa como una bola;
- la distancia entre las moléculas es infinitamente grande, excluyendo la acción de fuerzas atractivas;
- establecer la velocidad de las moléculas en el nivel medio;
- Imagina las paredes del vaso absolutamente elásticas.
Desde aquí se puede derivar la fórmula en la que la presión.el gas ideal será el cociente de la magnitud de la fuerza que actúa perpendicular a la pared del vaso, el área de superficie sobre la que actúa esta fuerza: p = F / S.
En aquellos casos en que nuestras simplificaciones no funcionen para establecer cómo cambiará la presión de un gas ideal, se deberán ingresar valores adicionales en esta fórmula simple.
