Чем пренебрегают,когда реальный газ рассматривают как идеальный?

При переходе от модели реального газа к модели идеального газа физики намеренно упрощают систему, отбрасывая факторы, которые существенно усложняют математические расчеты. Основные допущения касаются размеров молекул и сил их взаимодействия. 1. Собственный объем молекул В модели идеального газа частицы рассматриваются как материальные точки. Это означает:

• Собственный объем молекул считается равным нулю.
• Считается, что частицы не занимают места в пространстве, а весь объем сосуда доступен для их свободного перемещения.
• В реальности же, при высоких давлениях, объем самих молекул становится сопоставим с объемом сосуда, что ограничивает свободное пространство.

2. Силы межмолекулярного взаимодействия В идеальном газе полностью пренебрегают силами притяжения и отталкивания между частицами на расстоянии (силами Ван-дер-Ваальса):

• Притяжение: В реальном газе молекулы притягиваются друг к другу, что немного снижает давление газа на стенки сосуда (внутреннее давление). В идеальной модели это влияние равно нулю.
• Отталкивание: В идеальной модели частицы взаимодействуют только в момент непосредственного соударения.

3. Характер соударений Все столкновения между молекулами, а также между молекулами и стенками сосуда, считаются абсолютно упругими:

• Предполагается, что во время удара не происходит потери кинетической энергии (она не переходит во внутреннюю энергию деформации или тепло).
• Время самого столкновения считается бесконечно малым по сравнению со временем свободного пробега.

4. Потенциальная энергия Поскольку силы взаимодействия отсутствуют, внутренняя энергия идеального газа зависит только от его температуры (кинетической энергии движения частиц).

• В реальном газе внутренняя энергия также включает в себя потенциальную энергию взаимодействия молекул, которая зависит от расстояния между ними (то есть от объема).

Границы применимости Этими факторами можно пренебрегать без большой потери точности только при определенных условиях:

• Низкое давление: когда молекулы находятся далеко друг от друга.
• Высокая температура: когда кинетическая энергия движения частиц значительно превосходит энергию их связи (притяжения).

При сильном охлаждении или сжатии реальный газ начинает вести себя иначе: он может превратиться в жидкость, что модель идеального газа предсказать не в состоянии. Хотите, чтобы я привел уравнение Ван-дер-Ваальса, которое учитывает эти поправки для реальных газов? AI responses may include mistakes. For legal advice, consult a professional. Learn more