Ideális gáz
Ebben a cikkben részletesen megvizsgáljuk a Ideális gáz-et, kitérve annak főbb jellemzőire, hatására és relevanciájára különböző összefüggésekben. A Ideális gáz különböző tudományágak tanulmányozásának és vitájának tárgya volt, felkeltve szakértők és amatőrök érdeklődését és figyelmét. A történelem során a Ideális gáz alapvető szerepet játszott a társadalomban, befolyásolta és formálta a kultúra, a politika, a gazdaság és a mindennapi élet fontos aspektusait. Hasonlóképpen jelenléte kérdéseket és elmélkedéseket generált jelentésével, következményeivel és jövőbeli vetületével kapcsolatban. Ebben a cikkben azt javasoljuk, hogy mindezeket a szempontokat kritikus és gazdagító módon elemezzük, új perspektívákat kínálva, és hozzájárulva a Ideális gáz ismeretéhez és megértéséhez.
Az ideális gáz a fizikában használt absztrakció: a gázok olyan, egyszerűsített modelljét írja le, amelynek a termodinamikai viselkedése egyszerű kinematikai eszközökkel írható le. A reális gázok többé vagy kevésbé közelítik meg az ideális állapotot (a leginkább ideális gáz jelenlegi tudásunk szerint a hélium). Az ideális gázokat a fizikai kémiában célszerűbb tökéletes gáznak nevezni, mivel az ideális jelzőt az elegyek jellemzésére használják.[1][2]
Az ideális gázok részecskéi folytonos, egyenes vonalú, egyenletes mozgást végeznek, közben ütköznek egymással és az edény falával is (ezek tökéletesen rugalmas ütközések, tehát nem vész el energia az ütközéseknél – természetesen ilyen sem fordul elő a valóságban), innen származik az „ideális” gázok nyomása.[1]
A modell
A gázok törvényszerűségei leírhatók a mozgó testekre vonatkozó fizikai törvényekkel, ha feltételezzük az ideális voltukat, amihez a következő kritériumoknak kell teljesülniük:
- a gázmolekulák saját térfogata elhanyagolható a gáz által betöltött térfogathoz képest (tehát szinte kiterjedés nélküliek);
- a gázmolekulák az ütközésektől eltekintve sem vonzó, sem taszító hatást nem fejtenek ki egymásra;
- a gázmolekulák egymással, illetve az edény falával való ütközése teljesen rugalmas;
- a gázmolekulák átlagos sebességét és kinetikai energiáját kizárólag a gáz hőmérséklete adja meg;
- azonos hőmérsékleten azonos számú gázmolekula kinetikai energiája megegyezik, és független a gáz anyagi minőségétől.
Az ideális gázokra és csak az ideális gázokra teljesül az egyesített gáztörvény (illetve tökéletesen az Avogadro-törvény is csak ezekre jellemző).[3]
Számításoknál a gázokat – első közelítésben – általában ideális gázoknak tekintjük. A légnemű közegek jellemzően akkor közelítik meg a tökéletes gázokra jellemző tulajdonságokat, ha a hőmérsékletük nagyobb a kritikus hőmérsékletüknél (ahol a párolgáshő nulla). Azokat a légnemű anyagokat, amelyeknek a hőmérséklete a kritikus hőmérséklet alatti, és így képesek a kondenzációra, gőznek hívjuk.[2]
Hivatkozások
Jegyzetek
Források
- ↑ Boles & Cengel: Cengel, Yunus A.; Boles, Michael A.. Thermodynamics: An Engineering Approach (2001). ISBN 0-07-238332-1
- ↑ Veszprémi: Veszprémi, Tamás. Általános kémia. Budapest: Akadémiai Kiadó (2011)
- ↑ Villányi: Villányi, Attila. Kémia 9., Általános kémia. Budapest: Műszaki Könyvkiadó (2013)
Külső hivatkozások
- Letölthető interaktív Java szimuláció a gázok tulajdonságairól magyarul. Elérés: magyarázó oldalon át vagy közvetlenül a PhET-től. A kinetikus elméletet tükrözi.
