Model gazu doskonałego

Model gazu doskonałego stanowi podstawę teorii kinetyczno-molekularnej gazów. Został on stworzony w celu łatwiejszego opisywania zjawisk zachodzących w gazach. Rzeczywiste gazy, które występują w przyrodzie nie są gazami doskonałymi, jednak w bardzo dobrym przybliżeniu, przy założeniu ich małej gęstości, spełniają one wszystkie założenia modelu.

Założenia, na których opiera się model gazu doskonałego są następujące:
1.    Gaz zbudowany jest z bardzo dużej ilości cząsteczek.
2.    Cząsteczki gazu są punktami materialnymi.
3.    Cząsteczki są w chaotycznym ruchu.
4.    Cząsteczki oddziałują ze sobą tylko w momentach zderzeń, które są idealnie sprężyste.
5.    Średnia energia kinetyczna cząsteczek gazu jest proporcjonalna do jego temperatury.

Ad. 1. Jeden mol gazu doskonałego, który zajmuje w warunkach normalnych objętość 22,4dm3 , zawiera 6,02•1023 cząsteczek.

Ad. 2.  Punkt materialny to obiekt posiadający masę lecz pozbawiony objętości. Założenie to sprawia, że odległości pomiędzy sąsiednimi molekułami gazu doskonałego zawsze są znacznie większe od rozmiarów samych cząsteczek.

Ad. 3. Zachowanie cząsteczek gazu przypomina ruch piłeczek podczas losowania multilotka, z tą tylko różnicą, że cząsteczek jest znacznie więcej. Chaotyczny ruch cząsteczek sprawia, że konieczne jest stosowanie metod statystycznych.

Ad. 4. Odległości pomiędzy cząsteczkami są na tyle duże, że wartość energii potencjalnej związanej z ich wzajemnym oddziaływaniem jest równa zero. Sprężystość zderzeń sprawia, że cząsteczki nie tracą swojej energii kinetycznej, zatem ich ruch musi być ruchem jednostajnym.

Ad. 5. Energia kinetyczna jest równa E _{K} = \frac{mv ^{2} }{2} . Ponieważ masa cząsteczki gazu (m) nie może się zmieniać, to zmiana energii kinetycznej może być jedynie konsekwencją zmiany prędkości (v). Oznacza to, że wraz ze wzrostem temperatury cząsteczki gazu poruszają się szybciej. Mimo, że poszczególne cząsteczki gazu poruszają się z różnymi prędkościami (mają różne wartości energii kinetycznej), to średnia wartość prędkości cząsteczek jest ściśle związana z temperaturą.

Podstawowym równaniem opisującym gazy doskonałe jest równanie Clapeyrona:

pV = nRT

Wiąże ono ze sobą trzy podstawowe parametry opisujące gaz tj.: ciśnienie (p), objętość (V) oraz temperaturę (T). Równanie to zostanie wyprowadzone w kolejnych rozdziałach w oparciu o kinetyczną teorię gazów.

Polecamy również:

  • Liczba Avogadra

    Liczba Avogadra jest wielkością stałą informującą o liczbie cząsteczek lub atomów zawartych w jednym molu substancji. Jej wartość jest równa: Więcej »

  • Ciśnienie

    Ciśnienie (p) jest wielkością skalarną zdefiniowaną jako stosunek siły parcia (F) do wartości pola powierzchni (S), na którą ta siła działa: Więcej »

  • Temperatura a prędkość średnia kwadratowa

    Jak wykazano w poprzednim rozdziale ciśnienie wywierane przez gaz na ścianki zbiornika, w którym się on znajduje jest równe: Więcej »

Komentarze (0)
Wynik działania 2 + 2 =
Ostatnio komentowane
Czyli,powiedzenie Polak Węgier dwa bratanki,nie jak się nie odnoszą względem pochodzen...
• 2022-06-16 19:03:58
ekstra
• 2022-06-18 17:12:40
ok
• 2022-06-08 15:52:28
dzięks
• 2022-06-06 19:26:13
Ale proste
• 2022-06-06 14:23:48