Идеальный газ
Чем отличается идеальный газ от реального?
Реферат: P-V-T соотношения: реальный газ и идеальный газ
Исследователи выделяют модели газа идеального и реального. В чем их специфика? Чем отличается идеальный газ от реального? Содержание статьи Что представляет собой идеальный газ? Что представляет собой реальный газ? Разница между идеальным и реальным газом Сравнительная таблица. Под идеальным газом понимается математическая модель соответствующего вещества, которая характеризуется:. Под реальным газом , в свою очередь, понимается вещество, которое не может быть описано уравнением Клапейрона — Менделеева. Так, молекулы, присутствующие в нем, взаимодействуют друг с другом, формируют некоторый объем. Нужно отметить, что во многих случаях характеристики потенциальной энергии, формирующейся в ходе взаимодействия молекул реального газа, существенно ниже кинетической энергии. Вследствие чего соответствующие газы по своим свойствам приближаются к тем, что характеризуют идеальный газ. Заметные различия между рассматриваемыми веществами начинают появляться, как правило, при повышении давления и снижении температуры. Главное отличие идеального газа от реального заключается в том, что в модели первого вещества практически не учитывается объем молекул, а также энергия их взаимодействия. В реальном газе соответствующие показатели учитываются. Вместе с тем при невысоком давлении и большой температуре реальный газ по своим свойствам близок к идеальному. О нас Рекламодателям Контакт. Автомобили и транспорт Бизнес Дети Дом, дача, строительство Еда и напитки Интернет Компьютеры и ПО Красота, мода, стиль Культура и общество Медицина и здоровье Наука и образование Недвижимость Природа Психология и отношения Путешествия Спорт, фитнес Технологии Финансы Хобби и развлечения Юриспруденция. Главная Наука и образование Естественные науки. Полное или частичное воспроизведение материалов сайта возможно только при наличии активной индексируемой ссылки на источник. О нас Рекламодателям Контакт Карта сайта. При определенных условиях реальный газ может быть приближен по свойствам к идеальному. Модель описания вещества не учитывает объем его молекул, а также энергию их взаимодействия друг с другом.
В расширенной модели идеального газа, частицы, из которых он состоит, имеют форму упругих сфер или эллипсоидов , что позволяет учитывать энергию не только поступательного, но и вращательно-колебательного движения, а также не только центральные, но и нецентральные столкновения частиц [1]. Модель широко применяется для решения задач термодинамики газов и аэрогазодинамики. Например, воздух при атмосферном давлении и комнатной температуре с большой точностью описывается данной моделью. В случае экстремальных температур или давлений требуется применение более точных уравнений состояния реальных газов, например уравнения Ван-дер-Ваальса , в котором учитывается притяжение между молекулами. История возникновения понятия идеальный газ восходит к успехам экспериментальной физики, начало которым было положено в XVII веке. Эванджелиста Торричелли впервые доказал, что воздух имеет вес массу , и, совместно с В. Вивиани , провёл опыт по измерению атмосферного давления с помощью запаянной с одного конца стеклянной трубки, заполненной ртутью. Так появился на свет первый ртутный барометр. В году французский физик Гей-Люссак опубликовал в открытой печати закон объёмов называемый в русскоязычной литературе законом Гей-Люссака [6] , однако сам Гей-Люссак считал, что открытие было сделано Жаком Шарлем в неопубликованной работе, относящейся к году. Независимо от них этот закон был открыт в году английским физиком Джоном Дальтоном. Кроме того, качественно он был описан французским учёным Гийомом Амонтоном в конце XVII века. Гей-Люссак также установил, что коэффициент объёмного расширения одинаков для всех газов, несмотря на общепринятое мнение, что разные газы расширяются при нагревании различным образом. Предполагалось также, что газ, в отличие от пара , представляет собой субстанцию, неизменную в любых физических условиях. В дальнейшем выяснилось, что реальные газы представляют собой перегретые пары , достаточно удалённые от областей конденсации и критического состояния. Любой реальный газ может быть превращён в жидкость путём конденсации, либо путём непрерывных изменений однофазового состояния. Таким образом выяснилось, что реальные газы представляют одно из агрегатных состояний соответствующих простых тел, а точным уравнением состояния газа может быть уравнение состояния простого тела. Свойства идеального газа на основе молекулярно-кинетических представлений определяются исходя из физической модели идеального газа, в которой приняты следующие допущения:. Для любого идеального газа справедливо соотношение Майера [14]:. В то же время идеальным в гидроаэромеханике называют газ, у которого отсутствуют вязкость и теплопроводность. Модель совершенного газа широко применяют при исследовании течения газов [15]. Это распределение приводит к распределению Больцмана [18]:. Данный предельный случай возникает, когда заполнение энергетических уровней мало, то есть квантовыми эффектами можно пренебречь [19]. C помощью модели идеального газа можно предсказать изменение параметров состояния газа при адиабатическом процессе. Затем, если подставить в это уравнение значение работы и внутренней энергии газа, получим уравнение Пуассона [14]. Понижение температуры и увеличение плотности газа может привести к ситуации, когда среднее расстояние между частицами становится соизмеримым с длиной волны де Бройля для этих частиц, что приводит к переходу от классического к квантовому идеальному газу см. В таком случае поведение газа зависит от спина частиц: Для фермионов действует принцип Паули , запрещающий двум тождественным фермионам находиться в одном квантовом состоянии [21]. Вследствие этого при абсолютном нуле температуры импульсы частиц и, соответственно, давление и плотность энергии Ферми-газа отличны от нуля и пропорциональны числу частиц в единице объёма [19]. Если энергия теплового движения частиц Ферми-газа значительно меньше энергии Ферми, то это состояние называют вырожденным газом [22]. Примерами Ферми-газов являются электронный газ в металлах , сильнолегированных и вырожденных полупроводниках , вырожденный газ электронов в белых карликах [22]. Этот эффект в году наблюдался экспериментально, а в году авторам эксперимента была присуждена Нобелевская премия [25]. Примером ультрарелятивистского бозе-газа является фотонный газ , например, тепловое излучение [23] [24]. В ОТО-релятивистской термодинамике при термическом равновесии газовой жидкой сферы собственная температура, измеряемая местным наблюдателем, понижается при перемещении по радиусу от центра сферы к её поверхности. Этот релятивистский эффект невелик исключая случай сверхсильных гравитационных полей и у поверхности Земли им пренебрегают [26]. Реальное воздействие гравитационного поля на газ жидкость проявляется в первую очередь через зависимость гидростатического давления от высоты столба газа жидкости. Влияние поля тяготения на термодинамические свойства системы можно не учитывать в том случае, когда изменение давления по высоте много меньше абсолютной величины давления. Не выходя за рамки термодинамики, Дж. Методами молекулярно-кинетической теории этот же результат для газов был получен Л. Зависимость давления от высоты изотермического столба идеального газа даёт барометрическая формула. В простейшей термодинамической модели, объясняющей наблюдаемую неизотермичность земной атмосферы , рассматривают не равновесное , а стационарное состояние столба идеального газа, достигаемое равновесным адиабатическим процессом циркуляции воздуха, когда теплопередача в сторону убыли температуры вверх , уравновешивается переносом потенциальной энергии молекул воздуха в обратном направлении [35] [36]. Поведение такого газа плохо описывается моделью идеального газа, в связи с чем его называют реальным газом [1]. Для описания реальных газов применяются различные модифицированные уравнения состояния, например, вириальное разложение. Учёт дополнительно сил межмолекулярного притяжения сил Ван-дер-Ваальса приведёт к изменению уравнения до уравнения Ван-дер-Ваальса [37]:. Существует ряд эмпирических уравнений состояния, например Бертло и Клаузиуса , которые ещё лучше описывают поведение реального газа в определённых условиях [38]. Материал из Википедии — свободной энциклопедии. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии , проверенной 19 июня ; проверки требует 1 правка. Термодинамика Статья является частью одноименной серии. Уравнение состояния Термодинамические величины Термодинамические потенциалы Термодинамические циклы Фазовые переходы править См. Уравнение состояния идеального газа. Советская энциклопедия , Annalen der Physik 99 Annalen der Physik und Chemie 3: Большая российская энциклопедия, Reif, , pp. Krane, , с. Sitzungsberichte der Preussischen Akademie der Wissenschaften Berlin , Physikalisch-mathematische Klasse Статистическая механика, , с. Теплота и молекулярная физика, , с. Эта статья входит в число добротных статей русскоязычного раздела Википедии. Фазовый переход первого рода. Фазовый переход второго рода. Термодинамика Статистическая физика Модели в физике Газ. Страницы, использующие волшебные ссылки ISBN Страницы, использующие волшебные ссылки PMID Википедия: Добротные статьи по алфавиту. Навигация Персональные инструменты Вы не представились системе Обсуждение Вклад Создать учётную запись Войти. Пространства имён Статья Обсуждение. Просмотры Читать Текущая версия Править Править вики-текст История. Эта страница последний раз была отредактирована 27 июня в Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike ; в отдельных случаях могут действовать дополнительные условия. Свяжитесь с нами Политика конфиденциальности Описание Википедии Отказ от ответственности Разработчики Соглашение о cookie Мобильная версия.
Переславль залесский магазины на карте
Tfile ru быстрый торрент
Описание овощных культур
Права на гидроцикл в москве
Как красиво сделать фото в cs6