Ідеальний газ. Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеальних газів

Схожу поведінку всіх газів говорить про те, що вони мають однакову будову. Наприклад, гази легко сжимаемы, відстань між їхніми молекулами повинні бути набагато більше, ніж розміри самих молекул, а враховуючи, що гази швидко займають наданий їм об’єм повністю, значить, їх складові частинки знаходяться в постійному русі. У молекулярно-кінетичної теорії, основне рівняння для ідеальних газів пов’язує макроскопічні термодинамічні величини, що визначають його стан.

Загальний опис теорії газів

Основне рівняння для ідеальних газів в молекулярно-кінетичної теорії отримано, виходячи з уявлення про те, що гази складаються з маленьких частинок (молекул), які постійно рухаються. При рівних умовах молекули двох різних газів рухаються з різними середніми швидкостями. Ця швидкість також змінюється в залежності від температури, при її збільшенні молекули прискорюють свій рух.

Температура ідеальних газів в молекулярно-кінетичної теорії є мірою середньої енергії молекул, які покладаються абсолютно пружними. Молекули перебувають у постійному русі, стикаються один з одним і пружно відскакують. Якщо кинути м’яч на асфальт, то він відскочить від нього, однак з кожним таким відскоком його висота буде ставати все менше, тобто, м’яч буде втрачати енергію, а це значить, що його відскік від асфальту не є абсолютно пружним. Молекули газу, згідно з основним рівнянням ідеальних газів в молекулярно-кінетичної теорії не втрачають енергії при зіткненні.

Як тільки відбуваються зміни таких макроскопічних параметрів, як температура і тиск, знання особливостей руху молекул здатне пояснити поведінку газів. При конкретних температурі і тиску в однаковому обсязі міститься одне і те ж середня кількість молекул для довільного газу. Цей факт є постулатом для основного рівняння в кинетическо-молекулярної теорії ідеальних газів.

Дивіться також:  Бушель - це одиниця обсягу