Ideal Gas Brùthadh

Mus sinn a 'bruidhinn mu dheidhinn dè an t-sreath de shàr gas, bu chòir a shoilleireachadh susbaint fhèin "freagarrach gas a" bhun-bheachd. A 'bhun-bheachd seo samhlachail air matamataigeach modail, choitcheann foirmle a tha a' bheachd gun sgaoileadh an comas lùth gluasaid agus an eadar-obrachadh molecules leithid a dh'fhaodadh lùth Faodar an dearmad. Chemico-corporra a 'ciallachadh gu bheil an dùil iomlan elasticity an soitheach ballachan, a tha gas, agus a bharrachd air sin, ag aithneachadh luach neonitheach tàladh feachdan molecules de bhuillean a' bualadh an t-soitheach a 'bhalla agus ri chèile.

A leithid tuigse an smior na shàr gas a tha fìor farsaing a chleachdadh ann am fuasgladh chruaidh cheistean gas thermodynamics.

Ann an seagh corporra, diofar seòrsa de shàr gas: clasaigeach, aig a bheil feartan a tha air a dhearbhadh le laghan clasaigeach an cuspairean meacanaigeach agus eòlaichean, tha an nàdar a tha a 'tighinn bho na prionnsapalan eòlaichean an cuspairean meacanaigeach.

Tha a 'chiad thug coitcheann co-aontar na mòr Frangach fiosaig Benua Klapeyron. Tha e air a dhealbh agus bha an bunaiteach ullachaidhean a 'teagasg na shàr gas, a tha nam bun-stèidh a h-uile latha an-diugh teòiridhean ionnsachadh diofar millteach.

Tha an suidheachadh seo a 'tòiseachadh teagasg air a cho-dhùin gun Brùthadh' S e luach na shàr gas aig daonnan sreathach nàdar an tomhas-lìonaidh a rèir an teòthachd. Tha e riatanach beachdachadh air cuid de èiginneach barailean:

- an trast-thomhas de shàr gas molecules beag gu dearmad a 'gabhail ris an luach;

- cuisle eadar an molecules urrainn a ghluasad a-mhàin rè thubaistean ann, mar sin, faodar dearmad agus an fhorsa de tàladh eatorra;

- an àireamh iomlan de lùth an gas molecules air aithneachadh le cunbhalach ann an aonais teas agus obair a dhèanamh air an gas. Sa chùis seo, tha an leth freagarrach gas uairean an crochadh air an t-suim de Pulse magnitudes a tha air a ghineadh ann an tubaist leis an molecules an soitheach ballachan.

Rè na bha a 'teagasg mòran de luchd-saidheans an sàs ann an rannsachadh corporra agus ceimigeach nàdar an gas, agus dòighean mòran dhiubh nach robh an aon rud. Dh'adhbhraich seo gu bheil an corporra teòiridhean Beachdaichidh a 'seòrsachadh shàr gas a thaobh na laghan a tha a chuir ann an stèidh a rannsachadh a tha a-fiosaig - Dùin gas, Bose gas, agus feadhainn eile. Mar sin, a rèir co-ionann ris an dòigh-obrach aig an aon àm a 'beachdachadh air gas a shàsachadh laghan agus Boyle agus Gay-Lussac a lagh: pV = Bt, far a bheil p - Brùthadh, T - iomlan Teòthachd. Tha am foirmle a 'toirt Mendeleev thairis fada beachd air na feartan: pV = m / M x RT, a tha air an ainmeachadh: R - gas seasmhach, M - molar aifreann, m - mass.

Aon de na ciad leasachadh agus teagasg na gas feartan a bha iomradh air na feartan aig an dà chuid an deagh gas uairean. Ach bha cuid de bhun-bheachd seo uireasbhaidhean co-cheangailte ris an aon-taobhach an dòigh-obrach a sgrùdadh. Mar sin, fiù 's air a thomhas an t-suim de Brùthadh nach urrainn dhuinn a-mach air gnè an cuibheasach luachan an lùth gluasaid gach neach fa leth molecules, a thuilleadh air an dùmhlachd de na molecules ann an soitheach. Uime sin, a tha nas sònraichte paramadair a 'cleachdadh urrainn fuasgladh fhaighinn air an duilgheadas. Tha an teòthachd air a bhith a 'moladh mar sin meud nàdar. Tha seo a 'scalar meud ann thermodynamics toirt beachd anns a bheil am tearmach staid an t-siostam agus mar a daineamaigs. Ach ann an teòiridh gasaichean an teòthachd a tha cudromach agus ciamar a tha an Mhoileciuilich kinetic paramadair, oir tha ea 'toirt iomradh air an giùlan an gas molecules ann an soitheach, agus cuideachd a' sealltainn an àrd lùth gluasaid. Tha seo a 'cur luach ris an t-Boltzmann cunbhalach.

Airson rannsachaidh foirmle air uairean nach 'eil a dhol a-steach an iom-fhillteachd nan àrd-ìre matamataig, tha e riatanach gu artificially-steach cuid de simplifications:

- an riochd molecules riochdachadh ann an cruth chruinne;

- an t-astar eadar na molecules a thaisbeanadh an neo-chrìochnach mòr, toirmeasgach gnìomha na feachdan tàladh;

- an velocity an molecules a stèidheachadh air an averaged ìre;

- a thaisbeanadh an t-soitheach balla tha dìreach SÙBAILTE.

Bho seo faodaidh sinn a 'faighinn foirmle anns a bheil an gas air leth freagarrach Brùthadh bidh an quotient an meudachd na feachd an gnìomh ceart-cheàrnach ri balla an t-soitheach, air uachdar an sgìre thairis air a seo feachd acts: D = F / S.

Anns na cùisean sin, nuair againn sìmpleachadh Chan eil an gnìomh gu co-dhùnadh mu mar a dh'atharraicheas an deagh gas Brùthadh seo foirmle sìmplidh feumaidh gu dol a steach a bharrachd luachan.