Идеальный газ

ИДЕА́ЛЬНЫЙ ГАЗ, теоретическая модель газа; в которой пренебрегают размерами частиц газа, не учитывают силы взаимодействия между частицами газа, предполагая, что средняя кинетическая энергия частиц много больше энергии их взаимодействия, и считают, что столкновения частиц газа между собой и со стенками сосуда абсолютно упругие.

Свойства идеального газа на основе молекулярно-кинетических представлений определяются исходя из физической модели идеального газа, в которой приняты следующие допущения:

Диаметр молекулы $,d$ пренебрежимо мал по сравнению со средним расстоянием между ними ( $nd^3 to 0$ ).
Импульс передается только при соударениях, то есть силы притяжения между молекулами не учитываются, а силы отталкивания возникают только при соударениях.
Суммарная энергия частиц газа постоянна, если отсутствует теплопередача и газ не совершает работы.

В этом случае частицы газа движутся независимо друг от друга, давление газа на стенку равно полному импульсу, переданному при столкновении частиц со стенкой в единицу времени, внутренняя энергия — сумме энергий частиц газа.

По эквивалентной формулировке идеальный газ - такой газ, который одновременно подчиняется закону Бойля — Мариотта и Гей-Люссака^[8], то есть:

$,pV = bT,$

где $,p$ — давление, $,T$ — абсолютная температура. Свойства идеального газа описываются уравнением Менделеева — Клапейрона

$,pV = frac{m}{M}RT$ ,

где $R$ - универсальная газовая постоянная, $,m$ — масса, $,M$ — молярная масса.

или

$,p = nkT,$

где $,n$ — концентрация частиц, $,k$ — постоянная Больцмана.

Для любого идеального газа справедливо соотношение Майера:

$,C_p-C_v=R,$

где $,R$ — универсальная газовая постоянная, $,C_p$ — молярная теплоемкость при постоянном давлении, $,C_v$ — молярная теплоемкость при постоянном объёме.