27. Ідеальний газ. Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії газів (рівняння Клаузіуса)
Ідеальний газ - це теоретична модель газу, в якій нехтують розмірами та взаємодіями частинок газу і враховують лише їх пружні зіткнення. Тобто молекули газу – це пружні кульки, які мають масу і розміри яких набагато менші за відстані між ними, між якими відсутні сили притягання.
Рух окремих молекул підпорядковується законам механіки Ньютона.Модель ідеального газу була покладена в основу молекулярно-кінетичної теорії газу.
Величини, що характеризують стан макроскопічних тіл без урахування молекулярної будови тіл, називають макроскопічними параметрами. До них належать об'єм, тиск, температура, концентрація частинок, маса, густина, намагніченість тощо.
Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії встановлює зв'язок між тиском ідеального газу та середньою кінетичною енергією його молекул.
Основне рівняння молекулярно-кінетичної теорії ідеального газу, або рівняння Клаузіуса зв’язує мікропараметри (
,
,
) і макропараметри (
):
, (4.2)
де
– тиск ідеального газу;
– концентрація молекул газу;
– середня кінетична енергія поступального руху молекул;
– маса однієї молекули;
– середнє значення квадрата швидкості молекули;
– середня квадратична швидкість руху молекул газу, яка визначається із виразу
.