Прежде чем вести речь о том, что такое давление İdeal gaz, “ideal gaz” kavramının içeriğini açıklığa kavuşturmalıdır. Ve bu kavram, matematiksel bir modeli, etkileşimli moleküllerin potansiyel ve kinetik enerjisinin dağılımının, potansiyel enerjinin ihmal edilebileceği şekilde olduğunu kabul eden evrensel bir formülü karakterize eder. Kimyasal-fiziksel anlam, gazın bulunduğu damarların duvarlarının mutlak esnekliğinin varsayıldığı ve buna ek olarak, moleküllerin çekilme kuvvetlerinin büyüklüğünün, bunların etkilerinin, damarın duvarları ve birbirlerine karşı impulslarının kabul edilmiş olmasıdır.
İdeal bir gazın özüne ilişkin bu anlayış, gazların termodinamiği sorunlarının çözülmesi alanında çok geniş uygulama alanı bulmaktadır.
Fiziksel anlamda çeşitler farklılık gösterirideal gaz: özellikleri klasik mekanik yasalarıyla belirlenen klasik ve kuantum mekaniğinin ilkelerinden türetilen kuantum.
Genel denklemi ilk türeten büyük Fransız'dıfizikçi Benoit Clapeyron. Ayrıca, çeşitli gazları inceleyen tüm modern teorilerin temeli olan ideal gaz teorisinin temel ilkelerini geliştirdi.
Bu doktrinin çıkış noktası,ideal bir gazın basıncının, hacminin sıcaklığa doğrusal bir bağımlılığı ile sabit olması. Bunu yaparken, bazı koşullu varsayımları hesaba katmak gerekir:
- ideal bir gaz molekülünün çapı, değeri ihmal edilebilecek kadar küçüktür;
- moleküller arasındaki momentum yalnızca çarpışmalar sırasında iletilebilir, bu nedenle aralarındaki çekim kuvveti ihmal edilebilir;
gaz moleküllerinin toplam enerjisidirısı değişimi ve bu gaz üzerinde yapılan iş olmadığında sabit olarak kabul edilir. Bu durumda ideal bir gazın basıncı, moleküller tankın duvarlarıyla çarpıştığında oluşan impulsların değerlerinin toplamına bağlıdır.
Doktrinin varlığı sırasında birçok bilim adamıgazların fizikokimyasal doğasını inceledi ve birçoğunun farklı yaklaşımları vardı. Bu, fiziksel teoride ideal bir gazın sınıflandırılmasının, bir veya başka bir fizikçinin araştırmasının temeline koyduğu yasalar - Fermi gazı, Bose gazı ve diğerleri - bakış açısından ele alınmasına yol açtı. Dolayısıyla, örneğin eşdeğer yaklaşıma göre, dikkate alınan gaz aynı anda hem Boyle-Mariotte hem de Gay-Lussac yasalarını karşılar: pV = bT, burada p basınç, T mutlak sıcaklıktır. Mendeleev'in formülü zaten özellikler hakkında daha kapsamlı bir fikir veriyor: pV = m / M x RT, belirtildiği yerde: R - gaz sabiti, M - molar kütle, m - kütle.
En eski ve en gelişmiş öğretilerden birigazların özellikleri, ideal bir gazın basıncı gibi bir özelliğin tanımıydı. Ancak araştırmaya tek taraflı yaklaşımdan dolayı bu konseptte bazı kusurlar vardı. Dolayısıyla, basıncı ölçerek bile, tek tek moleküllerin her birinin kinetik enerjisinin ortalama değerlerinin parametrelerini ve bu moleküllerin kaptaki konsantrasyonunu bulamayacağız. Bu nedenle, ortaya çıkan problemi çözmenin mümkün olduğu başka bir parametre gereklidir. Fizikçiler böyle bir değer olarak sıcaklık önerdiler. Termodinamikteki bu skaler büyüklük, sistemin termal durumu ve dinamikleri hakkında bir fikir verir. Ancak gazlar teorisinde sıcaklık, moleküler kinetik bir parametre olarak da önemlidir, çünkü bir kaptaki gaz moleküllerinin davranışını tanımlar ve aynı zamanda ortalama kinetik enerjilerini yansıtır. Bu değere Boltzmann sabiti denir.
Bir basınç formülü ararken yüksek matematiğin karmaşıklığına girmemek için, bazı basitleştirmeleri yapay olarak tanıtmak gerekir:
- moleküllerin şeklini bir top şeklinde temsil ediyoruz;
- çekim kuvvetlerinin etkisini hariç tutarak moleküller arasındaki mesafeyi sonsuz büyüklükte temsil ediyoruz;
- moleküllerin hareket hızını ortalama seviyede belirledik;
- geminin duvarlarının kesinlikle elastik olduğunu hayal edin.
Buradan basıncın olduğu bir formül çıkarabiliriz.ideal gaz, damar duvarına dik olarak etki eden kuvvetin büyüklüğünün, bu kuvvetin etki ettiği yüzey alanına bölünmesinin bölümü olacaktır: p = F / S
Bu gibi durumlarda, basitleştirmelerimiz işe yaramadığında, ideal bir gazın basıncının nasıl değişeceğini belirlemek için, bu basit formüle ek değerler girilmesi gerekecektir.
