Идеални гас
Термодинамика | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
![]() Класична Карноова топлотна машина | ||||||
Системи
|
||||||
Особине система
|
||||||
Особине материјала |
||||||
Идеални гасови су гасови који не постоје у природи. Сачињени су од веома ситних честица, молекули идеалног гаса су међусобно удаљени, што доводи до тога да су међумолекуларне силе привлачења и одбијања занемарљиве. Молекули идеалног гаса се сударају са зидовима суда у коме се налазе при чему мењају само правац и смер док има брзина остаје иста, тј. константна: . Дакле, занемарује се интеракција између честица гаса.[1][2] Идеализација има сврху за лакше рачунање физичко-хемијских гасних једначина. Стање реалног гаса описују једначине попут Ван дер Валсове једначине.
Класична термодинамика идеалног гаса[уреди | уреди извор]
Једначина стања идеалног гаса је:
Ова једначина је изведена из:
- (за константне T и n);
- (за константне P и n); и
- (за константне T и P).
Комбиновањем ова три закона може се показати да:
- , или
- .
Под идеалним условима, ; те је, .
Унутрашња енергија идеалног гаса је:
где
- je притисак
- је запремина
- је количина супстанце гаса (у моловима)
- je гасна константа (8,314 J·K−1mol-1)
- је апсолутна температура
- је константа која се користи у Бојловом закону
- је константа пропорционалности; једнака са
- је константа пропорционалности; једнака са
- је унутрашња енергија
- је бездимензиони специфични топлотни капацитет на константној запремини, ≈ 3/2 за монатомски гас, 5/2 за диатомски гас и 3 за комплексније молекуле.
Да би се прешло са мактроскопских величина (лева страна следеће једначине) на микроскопске (десна страна), користи се
где
- је број честица гаса
- је Болцманова константа (1.381×10−23J·K−1).
Расподела вероватноће честица по брзини или енергији је дата Максвел-Болцмановом расподелом.
Закон идеалног гаса је екстензија експериментално изведених гасних закона. Реални флуиди мале густине и високе температуре опонашају класични идеални гас. Међутим, на нижим температурама и вишим густинама, долази до девијације реалног флуида од понашања идеалог гаса, посебно при кондензацији из гаса у течност, као и при прелазу из гасовитог у чврсто стање. Ова девијатиција се изражава фактором компресибилности.
Извори[уреди | уреди извор]
- ^ Peter Atkins; Julio de Paula (2001). Physical Chemistry (7th изд.). W. H. Freeman. ISBN 0716735393.
- ^ Donald A. McQuarrie; John D. Simon (1997). Physical Chemistry: A Molecular Approach (1st изд.). University Science Books. ISBN 0935702997.
Литература[уреди | уреди извор]
![]() | Овај чланак везан за хемију је клица. Можете допринети Википедији тако што ћете га проширити. |