Obecnie Gaz doskonały jest tematem o dużym znaczeniu we współczesnym społeczeństwie. Znaczenie Gaz doskonały w ostatnich latach rośnie, wpływając na różne aspekty codziennego życia. Od polityki po technologię, poprzez kulturę i ekonomię, Gaz doskonały stał się decydującym czynnikiem w globalnym procesie decyzyjnym. W tym artykule zbadamy, jak Gaz doskonały wpływa na różne obszary naszego życia, analizując jego wpływ i prezentując różne perspektywy na tak istotny dzisiaj temat.
Ten artykuł od 2021-01 wymaga zweryfikowania podanych informacji. |
Gaz doskonały, gaz idealny – abstrakcyjny, matematyczny model fizyczny gazu, spełniający następujące warunki:
Założenia te wyjaśniły podstawowe właściwości gazów. Po odkryciu własności cząstek w mechanice kwantowej, zastosowano te założenia też do cząstek kwantowych. Powyższe założenia prowadzą do następujących modeli:
Gaz doskonały należy odróżnić od płynu idealnego.
Gaz taki w mechanice klasycznej opisuje równanie Clapeyrona (równanie stanu gazu doskonałego), przedstawiające zależność między ciśnieniem gazu p, jego objętością V, temperaturą T i licznością n wyrażoną w molach:
lub
Gaz doskonały to model, słuszny w pełni jedynie dla bardzo rozrzedzonych gazów. W rzeczywistych gazach wzrost ciśnienia powoduje, że zmniejszają się odległości między cząsteczkami oraz powoduje pojawianie się oddziaływań międzycząsteczkowych. Oddziaływania te odgrywają coraz większą rolę gdy maleje temperatura gazu zbliżając się do temperatury skraplania. W bardzo wysokich temperaturach zderzenia przestają być sprężyste. Model ten może być jednak stosowany w praktyce do niemalże wszystkich gazów w warunkach zbliżonych do normalnych. Dla gazów rzeczywistych przy dużych gęstościach i ciśnieniach niezbędne jest stosowanie równań uwzględniających te efekty (zob. równanie Van der Waalsa i wirialne równanie stanu).
Od gazu doskonałego należy odróżnić model o podobnie brzmiącej nazwie: płyn idealny.
Wzory określające niektóre termodynamiczne funkcje stanu dla jednoatomowego gazu doskonałego:
gdzie: