Khí hoàn hảo

Được biết, tất cả các chất trong tự nhiên có của họ tình trạng tập hợp, một trong số đó là một chất khí. Các thành phần của các hạt - các phân tử và nguyên tử - được đặt cách nhau xa nhau ở một khoảng cách. Tuy nhiên, họ đang ở trong phong trào tự do liên tục. Khách sạn này cho thấy sự tương tác của các hạt chỉ xảy ra tại thời điểm hội tụ, tăng đáng kể tốc độ của các phân tử va chạm và kích thước của chúng. Đây trạng thái khí của vấn đề phân biệt với rắn và lỏng.

Từ "khí" trong tiếng Hy Lạp có vẻ như "hỗn loạn". Đây hoàn toàn đặc trưng cho sự chuyển động của các hạt, đó là thực sự ngẫu nhiên và hỗn loạn. Khí không tạo thành một bề mặt nhất định, nó lấp đầy toàn bộ khối lượng có sẵn cho anh ta. Như trạng thái của vật chất - phổ biến nhất trong vũ trụ của chúng ta.

Pháp luật để xác định tính chất và hành vi của các chất đó, và xây dựng các dễ nhất để xem xét các ví dụ về một trạng thái trong đó mật độ tương đối của các phân tử và nguyên tử là thấp. Nó được gọi là "khí lý tưởng". Nó khoảng cách giữa các hạt lớn hơn bán kính của lực tương tác giữa các phân tử.

Như vậy, khí lý tưởng - một mô hình lý thuyết của vấn đề, trong đó hầu như không có các hạt tương tác. Đối với ông, các điều kiện sau đây phải tồn tại:

1. kích thước rất nhỏ của các phân tử.

2. Không lực của sự tương tác giữa chúng.

3. Va chạm xảy ra như sự va chạm của quả bóng đàn hồi.

Một ví dụ điển hình của tình trạng này của khí vật liệu có thể được gọi trong đó áp suất ở nhiệt độ thấp không vượt quá 100 lần trong khí quyển. Chúng được xếp hạng là xả.

Khái niệm về khoa học "khí lý tưởng" đã làm cho nó có thể để xây dựng lý thuyết phân tử-động, mà phát hiện này được khẳng định trong nhiều thí nghiệm. Theo lời dạy này là khí lý tưởng khác nhau cổ điển và lượng tử.

Đặc điểm của đầu tiên được phản ánh trong các định luật vật lý cổ điển. Các chuyển động của các hạt trong khí là độc lập với nhau, áp lực tác dụng lên tường bằng tổng của xung được truyền đi với các phân tử va chạm cá nhân trong một thời gian. năng lượng của họ là tổng các hạt riêng lẻ cộng lại. Việc khí lý tưởng trong trường hợp này được tính toán phương trình Clapeyron p = NKT. Một ví dụ nổi bật của việc này là các luật có nguồn gốc nhà khoa học vật lý như Boyle-Mariotte, Gay-Lussac, Charles.

Nếu nhiệt độ khí lý tưởng làm giảm hoặc làm tăng mật độ hạt đến một giá trị nhất định, làm tăng tính chất sóng của nó. Sự chuyển tiếp xảy ra với các lượng tử khí, trong đó bước sóng của các nguyên tử và phân tử có thể so sánh với khoảng cách giữa chúng. Có hai loại khí lý tưởng:

1. Dạy và Bose Einstein hạt của một loại là spin bán nguyên.

2. Fermi và Dirac thống kê: một loại khác nhau của các phân tử có spin bán nguyên.

Không giống như các khí lý tưởng cổ điển từ lượng tử là ngay cả ở giá trị nhiệt độ không tuyệt đối của mật độ năng lượng và áp suất khác nhau từ số không. Họ trở nên lớn hơn với mật độ ngày càng tăng. Trong trường hợp này, các hạt có tối đa (tên khác - ranh giới) năng lượng. Từ quan điểm này, cấu trúc của các lý thuyết của các ngôi sao trong những người trong đó mật độ cao 1-10 kg / cm3, luật điện tử rõ rệt. Trường hợp vượt quá 109kg / cm3, một chất chuyển hóa thành tế bào thần kinh.

Trong kim loại, việc sử dụng lý thuyết trong đó khí lý tưởng cổ điển đi vào lượng tử, giúp giải thích hầu hết các tính chất kim loại của nhà nước của vật chất: hạt dày đặc hơn, gần gũi hơn với lý tưởng này.

Khi bày tỏ mạnh mẽ nhiệt độ thấp của các chất khác nhau ở các bang lỏng và rắn phong trào tập thể của các phân tử có thể được coi như một công việc khí lý tưởng thể hiện kích thích yếu. Trong trường hợp này, sự đóng góp có thể nhìn thấy năng lượng của cơ thể, mà sẽ được thêm vào các hạt.