Ідеальний газ
Основні властивості тіла визначає спільну дію двох конкуруючих факторів:
Взаємодія молекул, яке прагне утримати молекули на певних відстанях один від одного;
хаотичний тепловий рух молекул, яке розкидає їх по всьому об’єму.
Як показує досвід, молекули газу розподіляються по всьому наданому для нього обсягом. Отже, головну роль в поведінці газу грає хаотичний рух молекул, а сили взаємодії малі, і ними можна знехтувати. Це означає, що молекула газу рухається рівномірно і прямолінійно, поки не зіткнеться з іншою молекулою. При зіткненні змінюється величина і напрямок швидкості руху молекули, і вона знову рухається рівномірно і прямолінійно до наступного зіткнення. Дли на вільного пробігу (відстань між двома послідовними зіткненнями молекули) м. При такій довжині вільного пробігу тільки 0,04% простору, зайнятого газом, припадає на власний обсяг його молекул. Це дає право скористатися моделлю ідеального газу.
Ідеальний газ – це газ з досить простими властивостями:
Власним об’ємом молекул можна знехтувати порівняно з обсягом посудини, в якому знаходиться газ;
між молекулами ідеального газу немає сил взаємодії; вони діють тільки при зіткненнях молекул;
молекули ідеального газу поводяться при зіткненнях як абсолютно пружні кульки.
При невеликих тисках і не дуже низьких температурах реальні гази близькі до ідеального газу. При високих тисках молекули газу знаходяться так близько, що між ними виникають помітні сили взаємодії. Знехтувати їх власним об’ємом не можна, і газ вже не є ідеальним.
Для опису властивостей газів можна користуватися:
Мікроскопічними параметрами (швидкість, маса молекули, її енергія та ін.), які є характеристиками молекул і середні чисельні значення яких знаходяться тільки розрахунковим шляхом;
макроскопічними параметрами (тиск, температура, об’єм газу), значення яких визначається спільною дією величезного числа молекул. Макропараметри – це параметри, що характеризують стан системи (газу) в цілому і не мають сенсу в застосуванні до окремих часткам системи. Чисельні значення їх знаходять виміром за допомогою приладів і розрахунковим шляхом.
Тиск газу p – це середня сила ударів його молекул об тіло (наприклад, про стінки судини), віднесена до одиниці поверхні тіла.
Абсолютна температура T – міра середньої кінетичної енергії теплового руху молекули (див. Температура і теплове рівновагу системи).
Під обсягом газу V розуміють внутрішній об’єм посудини, в якому знаходиться газ.
Related posts:
- Ідеальний газ – коротко Як ви вже знаєте, в газах молекули розташовуються на великих в порівнянні з їх розмірами відстанях один від одного. Сили притягання між ними малі, молекули взаємодіють по суті лише при зіткненнях. Між зіткненнями вони рухаються поступально. Щоб побудувати кількісну теорію такого газу, необхідно врахувати взаємодії між молекулами, їх розміри і т. П. Це важке завдання. […]...
- Чим відрізняється ідеальний газ від реального? Дослідники виділяють моделі газу ідеального і реального. У чому їх специфіка? Чим відрізняється ідеальний газ від реального? Що являє собою ідеальний газ? У науці поширена трактування поняття “ідеальний газ”, відповідна гіпотетичному речовини (не існує в реальності), властивості якого можуть бути описані за допомогою рівняння Клапейрона – Менделєєва. Під ідеальним газом розуміється математична модель відповідного речовини, […]...
- Рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу Тиск газу на стінку посудини створюється ударами про неї молекул газу, при яких відбувається зміна імпульсів молекул і стінки. Очевидно, тиск газу на стінки посудини тим більше, чим більший імпульс передають молекули стінці, а імпульс молекули, як вам відомо, залежить від маси молекули т0 і від швидкості її руху v. Оскільки макроскопічне тіло складається з […]...
- Взаємодія між атомами і молекулами речовини Між молекулами речовини діють одночасно сили тяжіння і сили відштовхування. Ці сили у великій мірі залежать від відстаней між молекулами. Згідно з експериментальними і теоретичним дослідженням міжмолекулярні сили взаємодії обернено пропорційні n-го ступеня відстані між молекулами: Де для сил тяжіння n = 7, а для сил відштовхування. Взаємодія двох молекул можна описати за допомогою графіка […]...
- Внутрішня енергія тіл Згідно MKT всі речовини складаються з частинок, які знаходяться в безперервному тепловому русі і взаємодіють один з одним. Тому, навіть якщо тіло нерухомо і має нульову потенційну енергію, воно має енергією (внутрішньою енергією), що представляє собою сумарну енергію руху і взаємодії мікрочастинок, що складають тіло. До складу внутрішньої енергії входять: Кінетична енергія поступального, обертального і […]...
- Тиск газу: формули Тиск газу – важлива величина, що має не тільки теоретичне, а й практичне значення. Розглянемо формулу тиску газу, що використовується в молекулярній фізиці, з поясненнями, необхідними для кращого розуміння. Для складання формули доведеться зробити деякі спрощення. Молекули є складними системами, що мають багатоступінчате будова. Для простоти розглянемо газові частки в певному посудині як пружні однорідні […]...
- Внутрішня енергія – коротко Теплові явища можна описувати за допомогою величин (макроскопічних параметрів), вимірюваних такими приладами, як манометр і термометр. Ці прилади не реагують на вплив окремих молекул. Теорія теплових процесів, в якій не враховується молекулярну будову тіл, називається термодинамікою. У термодинаміки розглядаються процеси з погляду перетворення теплоти в інші види енергії. Пригадайте з курсу фізики основної школи, що […]...
- Температура та теплова рівновага системи Поняття температури тісно пов’язане з поняттям теплового рівноваги. Якщо два тіла різної температури привести в зіткнення, то, як показує досвід, між ними буде відбуватися теплообмін – процес передачі енергії від більш нагрітого тіла до менш нагрітого, що супроводжується змінами ряду фізичних параметрів. Через деякий час зміна макроскопічних параметрів тел припиняється, тобто тіла приходять у стан […]...
- Дифузія в фізиці: визначення Це – процес проникнення молекул однієї речовини між молекулами іншої речовини. Говорячи простою мовою, цей процес можна назвати змішуванням. Під час цього змішування відбувається взаємне проникнення молекул речовини один між одним. Наприклад, при приготуванні кави молекули розчинної кави проникають в молекули води і навпаки. Швидкість цього фізичного процесу залежить від наступних факторів: Температура. Агрегатний стан […]...
- Від чого залежить тиск газу? Причина тиску газів пов’язана з хаотичним швидким рухом молекул. Через це молекули газу стикаються з поверхнями. Так як молекул багато, то їх множинні удари створюють тиск. Гази займають весь наданий їм об’єм, так як їх молекули не пов’язані між собою. Зрозуміло, що чим обсяг більший, тим кількість молекул в одиниці об’єму буде менше. Отже, менше […]...
- Газ в електричному полі Точно також як і будь-який діелектрик, газ реагує на електричне поле. Молекули газу, перебуваючи у вільному русі, зі швидкостями великими ніж у іонів в розчинах і розплавах, можна сказати, що вони більш незалежні, ніж коли були в стані рідини. Наявність електричного поля призводить до дипольної орієнтації молекул газу (окремих диполів). Вони починають повертатися так, щоб […]...
- Рівняння стану ідеального газу – коротко У цій главі ви не зустрінете принципово нових відомостей про газах. Мова піде про наслідки, які можна отримати з поняття температури та інших макроскопічних параметрів. Основне рівняння молекулярнокінетіческой теорії газів впритул наблизило нас до встановлення зв’язків між цими параметрами. Як можна розрахувати масу повітря в кабінеті фізики? Які параметри повітря будуть необхідні для визначення цієї […]...
- Фізичні властивості азоту За звичайних умов азот – безбарвний газ, без смаку і запаху, абсолютно нешкідливий, трохи легший за повітря, мало розчинний у воді. Температура плавлення азоту -210°С; Температура кипіння азоту 196 ° С. Газоподібний азот складається з двохатомних молекул. Між атомами в молекулі реалізується потрійний зв’язок, внаслідок цього молекула азоту надзвичайно міцна, енергія хімічного зв’язку становить 945 […]...
- Внутрішня енергія: доповідь Внутрішня енергія – найважливіша умова існування і характеристика всіх тіл живої та неживої природи. Для того щоб визначити її значення в організації життя на нашій планеті, згадаємо основні фізичні поняття термодинаміки. Макроскопічні тіла складаються з рухомих і взаємодіючих частинок: молекул, атомів, іонів. У свою чергу, атоми і ядра атомів теж складаються з рухомих і взаємодіючих […]...
- Ідеальний провідник електрики Давайте уявимо ідеальний провідник електрики, де є одні тільки вільні заряди – електрони. В реальності такого провідника не існує, є лише наближення до нього, але уявити такий провайдер електрики цілком можливо. Що ж ми маємо в якості ідеального провідника? Найпростіше його представити як показано на малюнку у вигляді прямокутного бруска, в якому існують вільні електрони. […]...
- Тепловий рух. Температура У навколишньому світі відбуваються різні фізичні явища, які пов’язані з нагріванням і охолодженням тіл. Ми знаємо, що при нагріванні холодна вода спочатку стає теплою, а потім гарячою. Такими словами, як “холодний”, “теплий” і “гарячий”, ми вказуємо на різну ступінь нагрітості тіл, або, як кажуть у фізиці, на різну температуру тіл. Температура гарячої води вище температури […]...
- Кінетична теорія Уявіть собі пакет з тонкого пластику, наповнений дзижчать бджолами, які випадковим чином натикаються один на одного і на стінки пакета. Якщо бджоли почнуть носитися з більшою швидкістю, їх жорсткі тіла будуть впливати на стінки пакету з більшою силою, змушуючи його роздуватися. Бджоли тут – це образ атомів і молекул газу. Кінетична теорія газу пояснює його […]...
- Що таке гази Гази – найпростіший об’єкт для вивчення в молекулярно-кінетичної теорії. Чому? Справа в тому, що середні відстані між частинками газів набагато перевищують розміри самих частинок. У проміжках між зіткненнями частки газу проходять відстані, на кілька порядків перевищують власні розміри (рис. 2.3). Наприклад, в повітрі при нормальних умовах довжина вільного пробігу молекули складає приблизно 10-5 см. Це […]...
- Чим відрізняється рух молекул в газах, рідинах і твердих тілах Згідно молекулярно-кінетичної теорії, все речовини можуть перебувати в трьох станах: газоподібному, твердому і рідкому. Іноді називається четвертий стан – плазма. При кожному з цих станів рух молекул має свої особливості. Чим же відрізняється рух молекул в газах, рідинах і твердих тілах? Перехід з одного агрегатного стану речовини в іншу супроводжується зміною його фізичних властивостей. Молекули […]...
- Що доводить броунівський рух? Броунівським рухом називають безладне (хаотичне) рух твердих дуже дрібних частинок, зважених в рідині або газі. Але що змушує тверді частинки рухатися? У XIX столітті подібне явище вперше описав вчений-ботанік Р. Броун (на честь нього було названо це явище). Він спостерігав, як у воді безладно металася пилок, потім сажа. Але пояснити це явище він не міг. […]...
- Що таке ізотермічний процес Термодинамічні процеси в фізиці характеризуються чотирма параметрами: Об’ємом; Тиском; Температурою; Енергією. Далі будуть розглядатися квазістатичні процеси, в яких зміни відбуваються досить повільно дозволяючи тиску і температурі залишатися постійними в будь-якій точці системи. Ізотермічним процесом називається квазістатичний процес, в якому температура залишається постійною. При ізотермічному процесі тиск і об’єм газу змінюються в такому співвідношенні, щоб його […]...
- Ідеальний ринок До ідеального ринку відноситься конкурентний досконалий і вільний ринок, який має: Необмеженою кількістю учасників ринку; Вільним на ринок входом і виходом з нього; Вільними цінами; Значною кількістю продавців і покупців; Відсутністю тиску і примусу з боку учасників по відношенню один до одного; Однорідністю однойменних представлених продуктів на ринку. Конкуренція Ідеальна модель ринку – досконала конкуренція […]...
- Зв’язок температури і тиску Як вже можна було переконатися, все макропараметри пов’язані між собою якоїсь залежністю. Те ж саме можна сказати і про зв’язок температури і тиску. Давайте уявимо ситуацію – у нас є деякий постійний обсяг газу. Якщо ми почнемо нагрівати дана речовина, то його молекули стануть рухатися ще швидше, що призведе до частих ударів об стінку судин. […]...
- Тиск газу Спробуйте розтягнути повітряна кулька руками. У довжину, завширшки. Прикиньте на око або замірте відстань, на яку вам вдалося його розтягнути. Нині ж надійти кульку. І порівняйте довжину і ширину надутого кульки з тим відстанню, на яке вам вдавалося його розтягнути. Практично в ста відсотках випадків виявляється, що повітря, звичайнісінький повітря, яким ви дихаєте, впорався значно […]...
- Насичений пар – фізика Молекулярно-кінетична теорія дозволяє не тільки зрозуміти, чому речовина може перебувати в газоподібному, рідкому і твердому станах, але і пояснити процес переходу речовини з одного стану в інший. Згадайте, що являє собою модель ідеального газу. Чи можна за допомогою цієї моделі пояснити явище конденсації? Ідеальний газ не можна перетворити на рідину. У рідина перетворюється реальний газ. […]...
- Три стани речовини Речовина може зустрічатися нам в 3-х видах або, як кажуть у фізиці, агрегатних станах: Газоподібному; Рідкому; Твердому. Один з найпростіших способів переводити речовини в різні агрегатні стани є зміна температури. Найчастіше ми бачимо воду в рідкому вигляді. Але якщо її нагріти, то вона перетворюється в пар. А якщо охолодити, то в лід або сніг. Виходить, […]...
- Яким повинен бути ідеальний керівник? Стати хорошим лідером і зуміти керувати колективом під силу не кожному. Розмірковуючи про те, яким повинен бути ідеальний керівник і як їм стати, варто відзначити, що, насамперед йому необхідно знати весь процес роботи своїх підлеглих, ставитися до них, як до команди. Велику роль в ефективності роботи відіграє атмосфера у колективі. Побудувати відносини на дружбу і […]...
- Зміна внутрішньої енергії тіла при теплових процесах Теплові явища – це явища, пов’язані з процесами нагріву і охолодження, зміною агрегатного стану, тобто плавлення і затвердіння, випаровування і конденсації. Розглянемо теплові явища з точки зору зміни внутрішньої енергії тіла. Зміна температури тіла залежить від зміни кінетичної енергії руху молекул в цьому тілі. При цьому зміні підлягає і потенційна енергія взаємодії цих молекул, виключаючи […]...
- Розподіл Максвелла Молекули газу при своєму русі постійно стикаються. Швидкість кожної молекули при зіткненні змінюється. Вона може зростати і спадати. Однак середньоквадратична швидкість залишається незмінною. Це пояснюється тим, що в газі, що знаходиться при певній температурі, встановлюється деякий стаціонарне, з часом не змінюється розподіл молекул за швидкостями, яке підпорядковується певному статистичному закону. Швидкість окремої молекули з часом […]...
- Температура Якщо два тіла знаходяться в тепловому контакті і між ними не відбувається обміну енергією шляхом теплопередачі, то ці тіла мають однакову температуру. Якщо контактують тіла з різними температурами, то теплота передається від тіла з більшою температурою тіла з меншою температурою до тих пір, поки температури тіл не зрівняються. Щоб чисельно описати температуру, використовують явища, в […]...
- Тиск газу – фізика Ми вже знаємо, що гази, на відміну від твердих тіл і рідин, заповнюють весь посудину, в якому вони знаходяться. Наприклад, сталевий балон для зберігання газів, камера автомобільної шини або волейбольний м’яч. При цьому газ чинить тиск на стінки, дно і кришку балона, камери або будь-якого іншого тіла, в якому він знаходиться. Тиск газу обумовлено іншими […]...
- Молекулярна будова твердих тіл Молекулярна будова твердих тіл така, що молекули розміщені один до одного надзвичайно близько (проміжок між молекулами значно менше величини самих молекул), і зрушити з місця молекули при описаному розміщенні вельми нелегко. Молекулярне будова твердих тіл таке, що молекули розміщені один до одного надзвичайно близько (проміжок між молекулами значно менше величини самих молекул), і зрушити з […]...
- Оскар Уайльд “Ідеальний чоловік” Знаменита п’єса Оскара Уайльда була написана в 1893 році. Готовий твір автор відправив у Garrick Theatre. У цьому театрі йому відмовили. Наступною спробою стає Haymarket Theatre. На цей раз Уайльду пощастило. На початку січня 1895 року відбулася прем’єра вистави. Через кілька місяців автора заарештували. Театру довелося прибрати з афіш його ім’я. Через 4 роки п’єса […]...
- Ізобаричний процес – коротко Як і всі тіла, гази при нагріванні розширюються. Продемонструємо це. Закриємо колбу пробкою, в яку вставлена зігнута під прямим кутом скляна трубка (рис. 82). У горизонтальній частині трубки помістимо стовпчик підфарбованою води. При нагріванні колби навіть руками буде видно, як стовпчик води зміщується вправо, а при охолодженні – вліво. У цьому випадку міняються температура і […]...
- Межі застосування фізичних законів Теорія, перевірена і підтверджена численними експериментами, може розглядатися як фізичний закон. Однак у кожного закону є межі застосовності. Ці кордони передусім визначаються тією теоретичною моделлю, в рамках якої ми розглядаємо цей закон. Всі закони, яким підкоряється реальний газ, виведені на основі моделі ідеального газу, справедливі тільки для тих умов, при яких властивості реального газу наближені […]...
- Газові закони – фізика За допомогою рівняння стану ідеального газу можна досліджувати процеси, в яких маса газу і один з трьох параметрів – тиск, об’єм або температура – залишаються незмінними. Запам’ятай Кількісні залежності між двома параметрами газу при фіксованому значенні третього називають газовими законами. Процеси, що протікають при незмінному значенні одного з параметрів, називають ізопроцессамі. Слово “ізопроцессамі” – складне […]...
- Обчислення питомої теплоємності Питомою теплоємністю називається відношення теплової енергії, яку отримало фізичне тіло одиничної маси, до відповідного збільшенню його температури. Для обчислення питомої теплоємності необхідно знати кількість теплової енергії, яка потрібна для зміни температури тіла одиничної маси на величину ΔT: З = Q / mΔT c – питома теплоємність; Q – теплова енергія; m – маса тіла; ΔT […]...
- Температурна шкала. Абсолютна температура При встановленні одиниці температури найчастіше надходять наступним чином. Беруть дві температури (так звані реперні точки) – температуру танення льоду і температуру кипіння води при нормальному атмосферному тиску. Першою температурі приписують значення 0, другий – значення 100, а інтервал між ними ділять на 100 рівних частин. Кожну з частин називають градусом (позначають ° C), а отриману […]...
- Молекулярна будова рідких речовин Молекулярна будова рідких речовин така, що дистанції між молекулами приблизно дорівнюють розміру самих молекул, отже, молекули розміщені вже не настільки близько, як в твердих тілах. Молекулярне будова рідких речовин таке, що дистанції між молекулами приблизно дорівнюють розміру самих молекул, отже, молекули розміщені вже не настільки близько, як в твердих тілах. Їм простіше переміщатися один відносно […]...
- Сполуки сірки (IV) Ступінь окислювання +4 для сірки є досить стійкою і проявляється в тетрагалогеніди SHal4, оксодігалогенідах SOHal2, диоксиде SO2 і в відповідають їм аніонів. Ми познайомимося з властивостями діоксиду сірки та сірчистої кислоти. Оксид сірки (IV) Будова молекули SO2 Будова молекули SO2 аналогічна будові молекули озону. Атом сірки знаходиться в стані sp2-гібридизації, форма розташування орбіталей – правильний […]...