Агрегатний стан матерії, в якому кінетична енергія частинок набагато перевищує їх потенційну енергію взаємодії, називається газом. Фізику подібних речовин починають розглядати в старших класах шкіл. Ключовим питанням при математичному описі цієї текучою субстанції є рівняння стану ідеального газу. Детально вивчимо його в статті.
Ідеальний газ і його відмінність від реального
Як відомо, для будь-якого газового стану характерне хаотичний рух з різними швидкостями складових його молекул і атомів. У реальних газах, прикладом яких може служити повітря, частинки так чи інакше взаємодіють один з одним. В основному це взаємодія носить ван-дер-ваальсовый характер. Тим не менш, якщо температури газової системи високі (кімнатна і вище), а тиск не є величезним (відповідає атмосферному), ван-дер-ваальсовые взаємодії настільки малі, що не роблять впливу на макроскопічне поведінку всієї газової системи. У такому випадку говорять про ідеальний.
Збираючи викладену вище інформацію в одне визначення, можна сказати, що ідеальний газ – це система, в якій відсутні взаємодії між частинками. Самі частинки є безрозмірними, але мають певну масу, а зіткнення частинок зі стінками посудини мають пружний характер.
Практично всі гази, з якими людина стикається в побуті (повітря, природний метан в газових плитах, водяна пара) можна з задовільною для багатьох практичних проблем точністю вважати ідеальними.
