Газове стан навколишнього нас матерії являє собою одну з трьох поширених форм речовини. Зазначене текуче агрегатний стан у фізиці прийнято розглядати в наближенні ідеального газу. Використовуючи це наближення, опишемо в статті можливі изопроцессы в газах.
Ідеальний газ і універсальне рівняння для його опису
Ідеальним називають такий газ, частинки якого не мають розмірів і не взаємодіють один з одним. Очевидно, що не існує жодного газу, який би задовольняв цим умовам, оскільки навіть самий маленький атом – водень, володіє певними розмірами. Більш того, навіть між нейтральними атомами благородних газів існує слабке ван-дер-ваальсовое взаємодія. Тоді постає питання: в яких випадках можна знехтувати розмірами газових частинок і взаємодією між ними? Відповіддю на це питання буде дотримання таких фізико-хімічних умов:
- низький тиск (порядку 1 атмосфери і нижче);
- високі температури (близько кімнатній і вище);
- хімічна інертність молекул і атомів газу.
Якщо хоча б одна з умов не дотримується, то газ слід вважати реальним і описувати його спеціальним рівнянням Ван-дер-Ваальса.
Рівняння Менделєєва-Клапейрона необхідно розглянути перед вивченням изопроцессов. Рівняння ідеального газу – його друга назва. Воно має наступну форму запису:
P*V = n*R*T
Тобто воно пов’язує три термодинамічні параметри: тиск P, температури T і об’єм V, а також кількість n речовини. Символом R тут позначено газова постійна величина, вона дорівнює 8,314 Дж / (К * моль).
