Gaz ideal
Gazul ideal este un model teoretic de gaz, caracterizat printr-o ecuație de stare simplă din punct de vedere matematic. Niciun gaz real nu se comportă exact așa[1] în toate intervalele de presiune și temperatură [2]. Modelul gazului ideal (ecuația de stare) este folosit de inginerii care lucrează cu gaze deoarece este simplu din punct de vedere matematic și aproximează bine pe un domeniu larg al parametrilor comportarea gazelor în timpul transformărilor termodinamice.[3]
Comportarea gazului ideal este foarte asemănătoare cu a gazului perfect, care însă este definit în mod diferit de gazul ideal. Această comportare asemănătoare poate duce la confundarea acestor două noțiuni, chiar în lucrări prestigioase, mai ales că din punctul de vedere al aplicațiilor tehnice, faptul că sunt definite diferit adesea nu deranjează.
Definiție
modificareGazul ideal este un gaz, considerat ca fiind format din particule individuale aflate în mișcare aleatorie, care satisface exact următoarele două cerințe:
- ecuația termică de stare: sistemul termodinamic care conține gazul respectă ecuația Clapeyron:[3][4][5]
- unde
- este presiunea în sistem;
- este volumul sistemului;
- este numărul de moli (cantitatea de substanță) din sistem;
- este constanta universală a gazelor ( = 8314,472 m3 Pa K-1 kmol-1[6]);
- este temperatura absolută a sistemului.
- ecuația calorică de stare: capacitățile termice molare la presiune constantă , respectiv la volum constant sunt legate prin relația lui Robert Mayer:[7]
Relația lui Mayer este valabilă indiferent de faptul că moleculele ar avea sau nu mișcare de rotație sau vibrație.[7] De asemenea, toate relațiile care descriu procesele termodinamice prin care poate trece o cantitate de gaz ideal sunt valabile indiferent dacă capacitățile termice molare și sunt constante sau nu în funcție de parametrii sistemului termodinamic.
Gazul ideal are coeficientul de dilatare egal cu cel de compresibilitate.
În practică, la gazele care se comportă asemănător cu gazul ideal variația capacităților termice cu presiunea este nesemnificativă. Se folosesc doar tabele care indică variația acestor mărimi cu temperatura,[8] ca urmare comportarea acestora se confundă cu a gazului semiperfect.
Aplicații teoretice
modificareConceptul de gaz ideal și îndeosebi legea gazului ideal pot fi folosite la deducerea altor ecuații cum ar fi ecuația lui Nernst pentru potențial standard de electrod.
Vezi și
modificareNote
modificare- ^ en Ideal gas, thefreedictionary.com, accesat 2010-07-04
- ^ Țițeica, Termodinamica (1982) p. 68
- ^ a b en Ideal Gas Law - Thermodynamics, engineersedge.com, accesat 2010-07-04
- ^ en Equation of State (Ideal Gas) Arhivat în , la Wayback Machine., grc.nasa.gov, accesat 2010-07-04
- ^ de Günter Cerbe - Grundlagen der Gastechnik, München, Wien: Carl Hansen Springer, 1988, p. 30
- ^ en Fundamental Physical Constants - Complete Listing, nist.gov, accesat 2010-07-02
- ^ a b en Michael Fowler Ideal Gas Thermodynamics, virginia.edu, accesat 2010-07-04
- ^ Kuzman Ražnjević - Tabele și diagrame termodinamice, București: Editura Tehnică, 1978
Bibliografie
modificare- Moisil, George C. - Termodinamica, București: Editura Academiei RSR, 1988
- Murgulescu, I.G., Segal, E.- Introducere în chimia fizică, vol. II, 1-Teoria molecular-cinetică a materiei, București: Editura Academiei RSR, 1979
