¿Por qué es un gas de chocar elásticamente duro bolas de tamaño finito no ideal?
Respectivamente:
¿Por qué es esencial que las partículas de un gas ideal son puntuales?
Especialmente:
Que diferentes propiedades termodinámicas de un gas de no punto-como las partículas son de lo más sorprendente en comparación con un gas ideal (de partículas puntuales)?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?Si las partículas no son puntos, que se llevará un poco de volumen. Como el gas es comprimido, la frecuencia de colisión aumentará más rápidamente, lo que hará que la presión-volumen de la curva de cambio. Las correcciones en la de Van der Waals modelo de un gas real cuenta para el volumen de las partículas. También si tienen estructura interna, que la estructura puede tener grados de libertad que cambiar el calor específico. El hecho de que el nitrógeno y el oxígeno diatómico lleva a que el calor específico del aire a $\frac 52R$ en condiciones normales. Hay dos rotación de grados de libertad disponibles, junto con la traducción.
Porque si las partículas no son objetos de punto, usted debe tener en cuenta también que se tome un poco de espacio en el sistema y tienen propiedades como la densidad y el tamaño que tienen que ser tomados en consideración en la formulación de las leyes. Esto hace que todo sea muy complicado. Una gran parte de la mecánica clásica es cierto sólo para los objetos de punto por la misma razón.
Hay varias maneras de mirar el modelo de gas ideal. Es decir, tenemos punto de partículas que colisionan elásticamente (como un escenario ideal) y proceder a obtener la ecuación exacta de estado, me.e $pV=nRT$. El otro enfoque, es el estado de un a priori de las correspondientes escalas de longitud y las escalas de tiempo en el que el sistema va a ser estudiados son lo suficientemente macroscópicas, así como para ser capaz de hacer caso omiso de la estructura microscópica de las partículas constituyentes. En ambos casos, el volumen excluido el efecto de (que es lo que el efecto de la existencia de un tamaño finito de partículas en un gas se llama) es descuidada, como un modelo de asunción, en el primer caso y como una práctica de aproximación en el segundo. El más sencillo de los modelos de fluidos que pueden ser resueltos analíticamente son los llamados duro esfera de los modelos que implican la forma más cruda de binario interacciones excluidos de volumen. En tal caso, uno puede, en principio escribir toda la ecuación del virial para la presión (los coeficientes del virial ser calculable, desde microscópicos de los parámetros del modelo, el tamaño de las partículas incluido) y, por tanto, la ecuación de estado para este fluido es derivable. Los de Van der Waals la ecuación es un específico campo medio de límite de una expansión del virial. El efecto de volumen excluido, será más prominente de una baja en las temperaturas y altas densidades y va a tener un efecto sustancial en la condensación del fluido (la temperatura crítica y la leyes de la escala).