Идеальный газ

В физике , идеальный газ представляет собой теоретическая модель газа , который отличается от реальных газов способов , что делает некоторые вычисления проще в обращение. В моделях идеального газа межмолекулярные силы не учитываются. Это означает, что можно пренебречь многими осложнениями, которые могут возникнуть из-за сил Ван-дер-Ваальса . Один из примеров идеального газа - идеальный газ .

Совершенная газовая номенклатура [ править ]

Термины идеальный газ и идеальный газ иногда используются как синонимы, в зависимости от конкретной области физики и техники. Иногда делаются другие различия, например, между термически идеальным газом и калорийно совершенным газом , или между несовершенными, полуидеальными и идеальными газами, а также характеристиками идеальных газов. Два общих набора номенклатур приведены в следующей таблице.

Номенклатура 1	Номенклатура 2	Теплоемкость при постоянном V , , или постоянная Р , .${\ displaystyle C_ {V}}$ ${\ displaystyle C_ {P}}$	Закон идеального газа и ${\ Displaystyle pV = nRT}$${\ displaystyle C_ {p} -C_ {V} = nR}$
Калорийность идеальна	Идеально	Постоянный	да
Термически идеальный	Полуидеальный	Т- зависимый	да
N / A	Идеально	Может или не может быть Т- зависимым	да
N / A	Несовершенный	T и p -зависимые	Нет

Термически и калорийно совершенный газ [ править ]

Наряду с определением идеального газа, есть еще два упрощения, которые могут быть сделаны, хотя различные учебники либо опускают, либо объединяют следующие упрощения в общее определение «идеального газа».

Термически идеальный газ

• находится в термодинамическом равновесии
• не реагирует химически
• имеет внутренние энергию е , энтальпия ч и теплоемкость С _V , С _P , которые являются функциями температуры только и не давление, т.е. , , , .${\ Displaystyle е = е (Т)}$${\ Displaystyle ч = ч (Т)}$${\ displaystyle de = C_ {v} (T) dT}$${\ displaystyle dh = C_ {p} (T) dT}$

Можно доказать, что идеальный газ (т.е. удовлетворяющий уравнению состояния идеального газа) термически совершенен. ^[1]

Этот тип приближения полезен для моделирования, например, осевого компрессора, где колебания температуры обычно недостаточно велики, чтобы вызвать какие-либо существенные отклонения от модели термически идеального газа. Теплоемкость по-прежнему может изменяться, но только в зависимости от температуры, и молекулам не разрешается диссоциировать. Последнее подразумевает ограничение температуры до 2500 К. ^[2] (на самом деле это зависит от химического состава газа и от того, насколько точными должны быть расчеты, поскольку разные молекулы начинают значительно диссоциировать при разных температурах).

Еще более ограниченным является газ с идеальной теплотворной способностью, для которого, кроме того, предполагается, что теплоемкость постоянна: и .${\ displaystyle e = C_ {v} T}$${\ displaystyle h = C_ {p} T}$

Хотя это может быть наиболее ограничивающая модель с точки зрения температуры, она достаточно точна, чтобы делать разумные прогнозы в указанных пределах. Сравнение расчетов для одной ступени сжатия осевого компрессора (один с переменным C _p и один с постоянным C _p ) дает достаточно малое отклонение, чтобы поддержать этот подход. Как оказалось, в этом цикле сжатия играют роль и другие факторы. Эти другие эффекты будут иметь большее влияние на окончательный результат расчета, чем то, останется ли C _p постоянным. (примеры этих эффектов реального газа включают зазор между концом компрессора, отрыв, потери в пограничном слое / трение и т. д.)

См. Также [ править ]

• Газ
• Газовые законы
• Идеальный газ
• Закон идеального газа
• Уравнение состояния

Ссылки [ править ]