Τέλειο αέριο

Είναι γνωστό ότι όλες οι ουσίες στη φύση έχουν τους κατάσταση συσσωμάτωσης, ένα εκ των οποίων είναι ένα αέριο. Συστατικά των σωματιδίων - μορίων και ατόμων - απέχουν μεταξύ τους σε μια απόσταση. Ωστόσο, βρίσκονται σε συνεχή ελεύθερη κυκλοφορία. Αυτή η ιδιότητα υποδεικνύει ότι η αλληλεπίδραση των σωματιδίων λαμβάνει χώρα μόνο κατά τη στιγμή της σύγκλισης, αυξάνοντας δραματικά την ταχύτητα των συγκρουόμενων μορίων και το μέγεθός τους. Αυτό το αέριο κατάσταση της ύλης διακρίνονται από την στερεά και υγρά.

Η λέξη «αέριο» στα ελληνικά ακούγεται σαν «χάος». Αυτό χαρακτηρίζει απόλυτα την κίνηση των σωματιδίων, τα οποία είναι πραγματικά τυχαία και χαοτική. Το αέριο δεν αποτελεί οριστική επιφάνεια, γεμίζει το σύνολο του όγκου στη διάθεσή του. Μια τέτοια κατάσταση της ύλης - η πιο συνηθισμένη στο σύμπαν μας.

Οι νόμοι που καθορίζουν τις ιδιότητες και τη συμπεριφορά των ουσιών αυτών, και να διατυπώσει ο ευκολότερος να εξετάσει το παράδειγμα μια κατάσταση στην οποία η σχετική πυκνότητα των μορίων και των ατόμων είναι χαμηλή. Ονομάστηκε το «ιδανικό αέριο». Είναι η απόσταση μεταξύ των σωματιδίων είναι μεγαλύτερη από την ακτίνα των δυνάμεων αλληλεπίδρασης διαμοριακών.

Έτσι, το ιδανικό αέριο - ένα θεωρητικό μοντέλο της ύλης στην οποία σχεδόν καμία σωματίδια αλληλεπίδραση. Γι 'αυτόν, πρέπει να υπάρχουν οι εξής προϋποθέσεις:

1. Πολύ μικρό μέγεθος των μορίων.

2. Δεν ισχύος της αλληλεπίδρασης μεταξύ τους.

3. Οι συγκρούσεις συμβαίνουν καθώς η σύγκρουση των ελαστικών σφαιρών.

Ένα καλό παράδειγμα αυτού του κατάσταση του υλικού αερίων μπορεί να κληθεί στην οποία η πίεση σε χαμηλή θερμοκρασία δεν υπερβαίνει τα 100 φορές την ατμοσφαιρική. Η κατάταξη γίνεται ως απορρίπτονται.

Η έννοια της επιστήμης «ιδανικού αερίου» έχει καταστήσει δυνατή την κατασκευή μοριακών-κινητική θεωρία, τα πορίσματα των οποίων επιβεβαιώθηκε σε πολλά πειράματα. Σύμφωνα με αυτή τη διδασκαλία είναι διαφορετικά ιδανικά αέρια κλασικής και κβαντικής.

Χαρακτηριστικά του πρώτου αντικατοπτρίζεται στους νόμους της κλασικής φυσικής. Η κίνηση των σωματιδίων στο αέριο είναι ανεξάρτητα το ένα από το άλλο, η πίεση που ασκείται επί του τοιχώματος είναι ίση με το άθροισμα των παλμών που μεταδίδονται σε μεμονωμένα μόρια σύγκρουσης για κάποιο χρονικό διάστημα. ενέργεια τους είναι το άθροισμα των συνδυασμένων μεμονωμένων σωματιδίων. Εργασία ιδανικό αέριο σε αυτή την περίπτωση υπολογίζεται εξίσωση Clapeyron ρ = ΝΚΤ. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι οι νόμοι που προέρχεται φυσικό επιστημόνων, όπως Boyle-Mariotte, Gay-Lussac, Charles.

Εάν η ιδανική θερμοκρασία του αερίου μειώνει ή αυξάνει την πυκνότητα των σωματιδίων σε μια ορισμένη τιμή, αυξάνει τις ιδιότητες κύμα του. Μια μετάβαση λαμβάνει χώρα με την κβαντική αέριο, όπου τα μήκη κύματος των ατόμων και των μορίων είναι συγκρίσιμη με την απόσταση μεταξύ τους. Υπάρχουν δύο τύποι του ιδανικού αερίου:

1. Η διδασκαλία και Bose Einstein σωματίδια ενός τύπου είναι ακέραιο spin.

2. Fermi και Dirac στατιστικές: ένας διαφορετικός τύπος μόρια που έχουν ημιακέραιο σπιν.

Σε αντίθεση με την κλασική ιδανικό αέριο από την κβαντική είναι ότι ακόμα και σε απόλυτη τιμή μηδέν θερμοκρασία της πυκνότητας ενέργειας και πίεσης διαφορετικό από το μηδέν. Γίνονται μεγαλύτερα με την αύξηση της πυκνότητας. Σε αυτή την περίπτωση, τα σωματίδια έχουν ένα μέγιστο (ένα άλλο όνομα - το όριο) ενέργειας. Από αυτή την άποψη, η δομή της θεωρίας των αστέρων σε εκείνες στις οποίες η πυκνότητα είναι υψηλότερη 1-10 kg / cm3, έντονη δίκαιο ηλεκτρονίων. Όταν αυτή υπερβαίνει τα 109kg / cm3, μια ουσία μετατρέπεται σε νευρώνες.

Στην μέταλλα, η χρήση της θεωρίας στην οποία διέρχεται το κλασικό ιδεώδες αερίου στο κβαντική, βοηθά να εξηγήσουμε τα περισσότερα από τα μεταλλικά ιδιότητες της κατάστασης της ύλης: πυκνότερα σωματίδια, τόσο πιο κοντά σε αυτό το ιδανικό.

Όταν εκφράζεται έντονα χαμηλές θερμοκρασίες των διαφόρων ουσιών σε υγρά και στερεά καταστάσεις συλλογική κίνηση των μορίων μπορεί να θεωρηθεί ως μια ιδανική δουλειά αερίου αντιπροσωπεύεται αδύναμα διεγέρσεις. Σε τέτοιες περιπτώσεις, ορατή συμβολή στην ενέργεια του σώματος, το οποίο προστίθεται στα σωματίδια.