Прежде чем вести речь о том, что такое давление az ideális gáz esetében tisztázni kell az "ideális gáz" fogalmának tartalmát. És ez a koncepció jellemzi a matematikai modellt, egy univerzális formulát, feltételezve, hogy az egymással kölcsönhatásba lépő molekulák potenciál- és kinetikus energiája megoszlása olyan, hogy a potenciális energia értéke elhanyagolható. A kémiai-fizikai jelentés abban rejlik, hogy feltételezzük annak a tartálynak az ablakainak abszolút rugalmasságát, amelyben a gáz található, és ezen felül elhanyagolhatónak tekintik a molekulák vonzó erõinek nagyságát, valamint az edény falára és egymásra gyakorolt hatásukat.
Egy ideális gáz lényegének ilyen megértése igen széles körben alkalmazza a gázok termodinamikájának problémáit.
A fizikai értelemben változatok vannak.ideális gáz: klasszikus, amelynek tulajdonságait a klasszikus mechanikai törvények és a kvantum határozza meg, amelynek jellege a kvantummechanika alapelveiből származik.
Az első levezette a nagy francia általános egyenletétfizikus, Benoit Clapeyron. Fejlesztette az ideális gázelmélet alapelveit is, amelyek alapját képezik minden olyan modern elméletnek, amely a különféle gázokat vizsgálja.
Ennek a tanításnak a kiindulópontja az a következtetés, hogyaz a tény, hogy egy ideális gáz nyomása állandó, térfogatának hőmérséklettől való függésének lineáris természetével. Ebben az esetben néhány feltételes feltételezést kell figyelembe venni:
- az ideális gázmolekula átmérője olyan kicsi, hogy elhanyagolható;
- a molekulák közötti lendület csak ütközések során továbbadható, tehát elhanyagolható a közöttük lévő vonzóerő is;
a gázmolekulák teljes energiájaállandónak tekintik, ha nincs hőátadás és ezen a gázzal végzett munka. Ebben az esetben az ideális gáz nyomása attól a momentum összegétől függ, amely akkor jön létre, amikor a molekulák összeütköznek az edény falával.
A doktrína létezése során sok tudósTanulmányozták a gázok fizikai-kémiai természetét, és sokuk különböző megközelítést alkalmazott. Ez ahhoz a tényhez vezetett, hogy a fizikai elméletben az ideális gáz besorolását azon törvények szempontjából veszik figyelembe, amelyeket ez vagy az a fizikus alapított kutatásaiba - Fermi gas, Bose gas és mások. Tehát például az egyenértékű megközelítés szerint a kérdéses gáz egyidejűleg teljesíti mind a Boyle-Mariotte, mind a Gay-Lussac törvényeit: pV = bT, ahol p jelentése nyomás, és T abszolút hőmérséklet. A Mendelejev képlete szélesebb körű képet ad a tulajdonságokról: pV = m / M x RT, ahol vannak feltüntetve: R - gázállandó, M - móltömeg, m - tömeg.
Az egyik legkorábbi és legfejlettebb tanításA gázok tulajdonságai leírják egy ilyen tulajdonságot, mint egy ideális gáz nyomása. Ennek a koncepciónak azonban voltak hiányosságai a kutatás egyoldalú megközelítésével kapcsolatban. Tehát még a nyomás mérésével sem lesz képes megtudni az egyes molekulák átlagos kinetikus energiájának paramétereit, valamint ezen molekulák edényben lévő koncentrációját. Ezért továbbra is szükség van egy bizonyos paraméterre, amelynek segítségével megoldható a felmerült probléma. A hőmérsékletet a fizikusok javasolták ilyen mennyiségként. Ez a termodinamika skaláris mennyisége képet ad a rendszer hőállapotáról és annak dinamikájáról. A gázelméletben azonban a hőmérséklet molekuláris kinetikai paraméterként is fontos, mivel leírja a gázmolekulák viselkedését az edényben, és tükrözi azok átlagos kinetikus energiáját. Ezt az értéket Boltzmann-állandónak nevezzük.
Annak elkerülése érdekében, hogy a magasabb matematika bonyolult helyzetbe kerüljön a nyomásképlet keresésekor, mesterségesen be kell vezetni néhány egyszerűsítést:
- a molekulák formája golyóként ábrázolható;
- a molekulák közötti távolság végtelenül nagy, kivéve a vonzó erők hatását;
- a molekulák sebességét átlagban kell beállítani;
- Képzelje el, hogy az edény falai abszolút rugalmasak.
Ebből származhat egy képlet, amelyben a nyomásaz ideális gáz az edény falára merőlegesen ható erő nagyságrendjének hányadosa lesz, a felületre, amelyen ez az erő hat: p = F / S.
Azokban az esetekben, amikor az egyszerűsítések nem képesek meghatározni, hogy az ideális gáz nyomása hogyan változik, további értékeket kell beírni ebben az egyszerű képletben.
