Savršeni plin

Kao što je poznato, sve tvari u prirodi imaju svoje agregatno stanje, od kojih je jedan plin. Konstitutivne čestice - molekule i atomi - nalaze se na velikoj udaljenosti jedan od drugoga. Istovremeno su u stalnom slobodnom kretanju. Ova svojstva ukazuju da se interakcija čestica javlja samo u trenutku pristupa, oštro povećavajući brzinu molekula sudara i njihovoj veličini. Ovo plinovito stanje supstancije razlikuje se od čvrste i tekuće.

Upravo riječ "plin" u grčkom znači "kaos". To savršeno karakterizira kretanje čestica, što je zapravo slučajan i kaotičan. Plin ne tvori određenu površinu, ona ispunjava sve raspoložive količine. Takvo stanje tvari najčešće je u našem svemiru.

Zakoni koji određuju svojstva i ponašanje takve tvari lako se formuliraju i razmatraju primjerom države u kojoj relativna gustoća molekula i atoma je nizak. Nazvao ga je "idealnim plinom". U njemu je udaljenost između čestica veća od radijusa interakcije intermolekularnih sila.

Dakle, idealan plin je teorijski model tvari u kojoj je interakcija čestica gotovo potpuno odsutna. Za njega moraju postojati sljedeći uvjeti:

1. Vrlo male molekule.

2. Ne postoji sila interakcije između njih.

3. Sukobi se javljaju kao sudar elastičnih kuglica.

Dobar primjer takvog stanja tvari su plinovi u kojima tlak na niskoj temperaturi ne prelazi atmosferski tlak faktorom 100. Oni su rangirani kao ispražnjeni.

Koncept „idealnog plina” znanost je napravio to moguće graditi molekularno-kinetičke teorije, čiji rezultati su potvrdili u mnogim eksperimentima. Prema ovom nauku različite idealni plinovi klasične i kvantne.

Značajke prvi ogleda se u zakonima klasične fizike. Gibanje čestice u plinu je neovisni jedan od drugoga, pritiska na zidu je jednaka zbroju impulsa koji se prenose na pojedinačne molekule sudara za neko vrijeme. Njihova energija je zbroj kombiniranih pojedinačnih čestica. Rad idealni plin, u ovom slučaju izračunava Clapeyron jednadžba p = NKT. Upečatljiv primjer za to je zakoni izvedeni fizičke znanstvenike poput Boyle-Mariotte, Gay-Lussac, Charles.

Ako idealan plin smanjuje temperaturu ili povećava gustoću čestica na određenu vrijednost, njegova svojstva valova se povećavaju. Postoji prijelaz na kvantni plin, u kojem valna duljina atoma i molekula je usporediva s udaljenosti između njih. Ovdje razlikujemo dvije vrste idealnog plina:

1. Učenja Bosa i Einsteina: čestice jedne vrste imaju cijeli niz spina.

2. Fermi i Dirac statistika: druga vrsta molekule koja ima polu-integralni spin.

Razlika između klasičnog idealnog plina i kvantne gustoće je da čak i pri apsolutno nuloj temperaturi vrijednost energije i gustoće tlaka razlikuje od nule. Oni postaju veći s povećanjem gustoće. U ovom slučaju, čestice imaju maksimalnu energiju (drugo ime - granica). S ove točke gledišta, razmatra se teorija strukture zvijezda: u onima od kojih je gustoća iznad 1 - 10 kg / cm3, elektronički zakon jasno je izražen. I gdje prelazi 109kg / cm3, tvar se pretvara u neurone.

U metala, upotreba teorije, u kojoj klasični idealni plin pretvara u kvantni, omogućuje objašnjenje velikog dijela metalna svojstva stanje materije: što je čestica gušća, to je bliže idealu.

Kada je snažno izražena niske temperature različitih tvari u tekućim i krutim država kolektivno gibanje molekula može se smatrati kao idealan posao plin zastupljene slabe ekscitacijama. U takvim slučajevima, vidljivo doprinos energiji tijela, koji se dodaje čestica.