Ідеальний газ. Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеальних газів

Броунівський рух

Вперше особливості руху частинок у газах і рідинах спостерігав шотландець Роберт Броун в 1827 році. У його спостереженнях тверді частинки, які були зважені в газі або рідини, здійснювали хаотичні зигзагоподібні рухи.

Броун встановив, що чим менше розмір зваженої частинки, або чим вища температура газу або рідини, тим виразніше проявляються ці хаотичні рухи.

Броунівський рух говорило про те, що молекули, що складають рідкі і газоподібні тіла, знаходяться в постійному хаотичному переміщенні. Дані уявлення і спостереження оформилися в кінетичну теорію матерії, основні постулати якої наступні:

  1. Молекули знаходяться в постійному русі.
  2. Тепло є ознакою прояву руху молекул.

Молекулярно-кінетична теорія газова

Після того, як Роберт Бойль в 1661 році відкрив простий експериментальний закон про поведінку газів, він спробував створити ідеальну теорію руху в них, яка згодом була розвинена Бернуллі, Джоулем, Клаузиусом і Ейнштейном. Це вчення, яке отримало назву молекулярно-кінетична теорія для ідеального газу, пояснює макроскопічне експериментальне поведінка речовини, через його мікроскопічний аналіз.

У цій теорії вводяться наступні постулати:

  • Газ являє собою конгломерат частинок (молекул і атомів), які підпорядковуються ньютонівським законів механіки. У цьому ідеальному газі можна знехтувати міжмолекулярними взаємодіями, тобто кожна молекула абсолютно незалежна від інших його елементів.
  • Величезна кількість молекул рухаються хаотично, і відстані між ними набагато перевищують їх розміри.
  • Між молекулами в газі не існує ніяких сил, крім пружних взаємодій при зіткненні молекул зі стінками посудини або один з одним.
  • У будь-який момент часу кожна молекула газу володіє швидкістю, яка відрізняється від швидкості інших молекул, тому у них кінетичні енергії різні, проте, середній параметр всієї сукупності елементів в речовині пропорційний абсолютній температурі газу.
Дивіться також:  Номенклатура ферментів: опис, класифікація, будова і принципи побудови