Idealni tlak plina

Prije nego što govorimo o tome što je pritisak idealnog plina, nužno je razjasniti sam sadržaj koncepta "idealnog plina". Koncept koji karakterizira matematički model,

Ovo razumijevanje esencije idealnog plina pronalazi vrlo široku primjenu u području rješavanja problema termodinamike plina.

U fizičkom smislu, postoje različite vrste idealnog plina: klasična, čija je svojstva određena klasičnim zakonima mehanike i kvantnom, čija je priroda izvedena iz principa kvantne mehanike.

Prvi koji je proizveo opću jednadžbu bio je veliki francuski fizičar Benois Clapeyron. Također je razvio osnovna načela teorije idealnog plina, koji su temelj svih suvremenih teorija koje proučavaju različite plinove.

Polazište ove teorije jest zaključak da je pritisak idealnog plina nepromijenjen za linearni karakter ovisnosti njezinog volumena na temperaturu. Potrebno je uzeti u obzir neke uvjetne pretpostavke:

- promjer molekule idealnog plina je malen do prihvatljivosti zanemarivanja njegove veličine;

- Zamah između molekula može se prenositi samo u sudarima, pa se može zanemariti i snaga privlačenja između njih;

- ukupna vrijednost energije molekula plina priznaje se kao konstanta, u odsutnosti izmjene topline i rada na ovom plinu. U ovom slučaju, pritisak idealnog plina ovisi o zbroju vrijednosti impulsa koji nastaju kada se molekule sudaraju sa zidovima posude.

Tijekom postojanja nastave mnogi znanstvenici bili su uključeni u proučavanje fizikalno-kemijske prirode plinova, a pristupi u mnogim od njih nisu bili isti. To je dovelo do činjenice da su fizičke teorije smatraju klasifikaciju idealnog plina u smislu zakona koji se stavljaju u osnovi svog istraživanja da fizičar - Fermi plin, Bose plina, i drugi. Tako, u skladu s ekvivalentnim pristup smatra plin istovremeno zadovoljiti zakona i Boyle i Gay-Lussac zakon: pV = bt, gdje je p - tlak, T - apsolutna temperatura. Formula daje Mendeleev tijekom dugih ideju svojstava: pV = m / M x RT, koji su označeni: R - plinska konstanta, M - molarna masa, m - masa.

Jedno od najranijih i razvijenijih učenja o svojstvima plinova bilo je opis takvih svojstava kao i pritisak idealnog plina. No, u ovom konceptu postojali su neki nedostaci povezani s jednostranim pristupom istraživanju. Dakle, čak i mjerenjem tlaka, ne možemo odrediti parametre srednje vrijednosti kinetička energija svake pojedine molekule, kao i koncentracija ovih molekula u posudi. Stoga je potreban određeni parametar pomoću kojeg je moguće riješiti problem koji se pojavio. Fizičari su predložili temperaturu kao takvu vrijednost. Ova skalarna količina u termodinamici daje ideju termičkog stanja sustava i njegove dinamike. No, u teoriji plinova, temperatura je također važna kao molekularno-kinetički parametar jer opisuje ponašanje molekula plina u posudi, a također odražava njihov prosjek kinetička energija. Ta se vrijednost naziva Boltzmannova konstanta.

Kako bi izbjegli komplikacije u traženju tlačne formule visoka matematika, Potrebno je umjetno uvesti neke pojednostavljenje:

- oblik molekula može se prikazati kao sfera;

- udaljenost između molekula je beskonačno velika, isključujući djelovanje sila atrakcije;

- Uspostavljamo brzinu molekula na prosječnoj razini;

- zastupamo zidove posude apsolutno elastične.

Iz toga možemo izvući formulu u kojem se savršeno tlak plina biti kvocijent veličine sile koja djeluje okomito na stijenku posude, na površini na koje ova sila: p = F / S.

U istim slučajevima, kada naša pojednostavljenja ne rade kako bi utvrdili kako će se idealan tlak plina mijenjati, u ovu jednostavnu formulu potrebno je uvesti dodatne vrijednosti.