Idealni plinski tlak

Preden govorimo o tem, kakšen je pritisk idealnega plina, je treba pojasniti vsebino pojma "idealen plin". Koncept, ki je značilen matematični model, Univerzalna formula, ki predpostavlja, da je porazdelitev potencialno in kinetično energijo interakcijske molekule so takšne, da je mogoče zanemariti velikost potencialne energije. Kemično-fizikalni pomen, da pričakovani absolutno elastičnost žilnih sten, kar je plin, in poleg tega priznava zanemarljivo vrednost privlačne sile molekule impulzov hitting steno žile in med seboj.

To razumevanje bistva idealnega plina najdemo zelo široko uporabo na področju reševanja problemov plinske termodinamike.

V fizičnem smislu obstajajo različne vrste idealnega plina: klasične, katerih lastnosti so določene s klasičnimi zakoni mehanike in kvantnimi, katerih narava izhaja iz principov kvantne mehanike.

Prvi, ki je izpeljal splošno enačbo, je bil veliki francoski fizik Benois Clapeyron. Razvil je tudi temeljna načela teorije idealnega plina, ki je osnova za vse moderne teorije, ki preučujejo različne pline.

Izhodišče te teorije je ugotovitev, da je tlak idealnega plina nespremenjen zaradi linearnega značaja odvisnosti njegovega volumna od temperature. Upoštevati je treba nekatere pogojne predpostavke:

- premer molekule idealnega plina je majhen za dopustnost zanemarjanja njegove velikosti;

- Zagon med molekulami se lahko prenese le v trčenju, zato ga je mogoče zanemariti in sila privlačnosti med njimi;

- je skupna vrednost energije molekul plina priznana kot konstanta, v odsotnosti izmenjave toplote in opravljenega dela na tem plinu. V tem primeru je tlak idealnega plina odvisen od vsote vrednosti impulzov, ki nastanejo, ko se molekule trčijo s stenami posode.

V času obstoja nauki mnogih znanstvenikov, ki se ukvarjajo s preučevanjem fizikalne in kemične narave plina, in pristope mnogi od njih niso bili enaki. To je privedlo do dejstva, da so fizikalne teorije menijo uvrstitvi idealnega plina v smislu zakonodaje, ki so dani na podlagi svojih raziskav, da fizik - Fermi plin, Bose plin, in drugi. Tako je, glede na ekvivalentno pristopa upoštevajo plin istočasno izpolnjuje zakone in Boyle in Gay-Lussac zakon: pV = bt, kjer je p - tlak, T - absolutna temperatura. Formula zagotavlja Mendelejev čez daljše idejo lastnosti: pV = m / m X RT, ki se imenuje: R - plinska konstanta M - molska masa, m - masa.

Eno izmed prvih in razvitih nauk o lastnostih plinov je opis takih lastnosti kot tlak idealnega plina. Toda v tem konceptu so bile nekatere pomanjkljivosti povezane z enostranskim pristopom k raziskavam. Torej, tudi z merjenjem tlaka, parametrov ne moremo ugotoviti srednje vrednosti kinetično energijo vsake posamezne molekule, pa tudi koncentracijo teh molekul v posodi. Zato je potreben določen parameter, s pomočjo katerega je mogoče rešiti nastalo težavo. Fiziki so predlagali temperaturo kot takšno vrednost. Ta skalarna količina v termodinamiki daje idejo o termičnem stanju sistema in njegovi dinamiki. Toda v teoriji plinov je temperatura pomembna tudi kot molekularno-kinetični parameter, saj opisuje obnašanje molekul plinov v posodi in odraža tudi njihovo povprečje kinetična energija. Ta vrednost se imenuje Boltzmannova konstanta.

Da bi se izognili zapletom pri iskanju tlačne formule višja matematika, Nekatere poenostavitve je treba uvesti umetno:

- oblika molekul je lahko predstavljena kot krogla;

- razdalja med molekulami je neskončno velika, razen dejanja privlačnih sil;

- Hitrost molekul ugotavljamo na povprečni ravni;

- Stene plovila predstavljamo popolnoma elastične.

Iz tega lahko izpeljemo formulo v kateri bo izhodišče tlak plina je kvocient na velikost sile, ki deluje pravokotno na steno posode, na površine na katerih se ta sila deluje: p = F / S.

V istih primerih, ko naše poenostavitve ne delujejo, da bi ugotovili, kako se bo spremenil idealen tlak plina, bo treba v to preprosto formulo vključiti dodatne vrednosti.