Ennen kuin puhumme siitä, mikä on paineitaihanteellinen kaasu, "ihanteellisen kaasun" käsitteen sisältö on selkeytettävä. Käsite Tämän luonnehtii matemaattisen mallin, joka on yleinen kaava on oletettu, että jakauman mahdollisten ja kineettinen energia vuorovaikuttavien molekyylien siten, että potentiaalienergia voidaan jättää huomiotta. Kemiallis-fysikaaliset merkitys on, että odotettu absoluuttinen verisuonen joustavuus seinät, joka on kaasu, ja lisäksi tunnistaa vähäinen arvo vetovoimat molekyylit pulssien lyödä verisuonen seinämän ja toisiinsa.
Tämä ymmärrys ihanteellisen kaasun olemuksesta on erittäin laaja sovellus kaasutermodynamiikan ongelmien ratkaisemisessa.
Fyysisessä mielessä lajikkeet eroavat toisistaanihanteellinen kaasu: klassinen, jonka ominaisuudet määräytyvät mekaniikan klassisen lainsäädännön ja kvantin mukaan, joiden luonne johdetaan kvanttimekaniikan periaatteista.
Ensimmäinen, joka johtaa yleisen yhtälön, on suuri ranskalainenfyysikko Benoit Clapeyron. Hän kehitti myös ihanteellisen kaasun teorian perusperiaatteet, jotka perustuvat kaikkiin nykyaikaisiin teorioihin, jotka tutkivat erilaisia kaasuja.
Lähtökohtana on tämä oppiSe, että ihanteellisen kaasun paine pysyy muuttumattomana sen tilavuuden riippuvuuden lämpötilaan lineaarisesti. On otettava huomioon eräät ehdolliset oletukset:
- ihanteellisen kaasun molekyylin halkaisija on pieni sen laajuuden laiminlyönnin sallimiseksi;
- molekyylien välinen liikemäärä voidaan välittää vain törmäyksissä, joten sitä voidaan jättää huomiotta ja vetovoima niiden välille;
- kaasumolekyylien kokonaistehoon tunnustettu vakiona ilman lämmönvaihtoa ja tämän kaasun työtä. Tällöin ihanteellisen kaasun paine riippuu pulssien arvojen summasta, jotka syntyvät, kun molekyylit törmäävät aluksen seinämiin.
Opetuksen olemassaolon aikana monet tutkijattutkittiin kaasujen fysikaalis-kemiallista luonnetta ja lähestymistapoja monissa ei ollut samoja. Tämä johti siihen, että fyysisen teorian mukaan ihanteellisen kaasun luokittelu katsotaan näiden lakien näkökulmasta katsottuna, että yksi tai toinen fyysikko - Fermi-kaasu, Bose-kaasu ja muut - laati tutkimuksensa perustana. Näin ollen esimerkiksi vastaavan lähestymistavan mukaan tarkasteltavana oleva kaasu täyttää samanaikaisesti Boyle-Mariotte- ja Gay-Lussac-lakit: pV = bT, jossa p on paine ja T on absoluuttinen lämpötila. Mendelejevin kaava antaa laajemman kuvan ominaisuuksista: pV = m / M x RT, jossa R on kaasuvakio, M on molaarinen massa ja m on massa.
Yksi aikaisimmista ja kehittyneimmistäkaasujen ominaisuudet oli kuvaus sellaisista ominaisuuksista kuin ihanteellisen kaasun paine. Tässä käsitteessä oli kuitenkin puutteita, jotka liittyivät yksipuoliseen tutkimukseen. Täten jopa mittaamalla paineita, emme voi määrittää kunkin yksittäisen molekyylin kineettisen energian keskiarvojen parametreja ja myös näiden molekyylien konsentraatiota astiaan. Sen vuoksi tarvitaan tietty parametri, jonka avulla on mahdollista ratkaista syntynyt ongelma. Fyysikot ovat ehdottaneet lämpötilaa tällaiseksi arvoksi. Tämä skalaarimäärä termodynamiikassa antaa idean järjestelmän lämpötilasta ja sen dynamiikasta. Mutta kaasujen teorian mukaan lämpötila on myös tärkeä molekyylikineettinen parametri, koska se kuvaa kaasumolekyylien käyttäytymistä aluksessa ja heijastaa myös niiden keskimääräistä kineettistä energiaa. Tätä arvoa kutsutaan Boltzmannin vakiona.
Jotta vältetään korkeamman matematiikan monimutkaisuus, kun etsitään paine-kaavaa, on tarpeen ottaa käyttöön joitain yksinkertaistuksia keinotekoisesti:
- molekyylien muoto voidaan esittää pallona;
- molekyylien välinen etäisyys on äärettömän suuri, pois lukien houkuttelevien voimien vaikutus;
- molekyylien nopeus määritetään keskiarvotasolla;
- edustavat aluksen seinämät täysin joustaviksi.
Siksi voimme saada aikaan kaavan, jossa paineihanteellinen kaasu on murto-osa voimasta, joka vaikuttaa aluksen seinämään kohtisuorasti, pinta-ala, johon tämä voima vaikuttaa: p = F / S.
Samoissa tapauksissa, kun yksinkertaistamme eivät toimi sen selvittämiseksi, miten ihanteellinen kaasun paine muuttuu, lisäarvot on otettava käyttöön tähän yksinkertaiseen kaavaan.
