Gaz ideal

Termodinamică
Schema unei mașini termice Carnot
Ramuri Clasică Statistică Chimică Cuantică la echilibru/nu la echilibru
Principii Zero Primul Al doilea Al treilea
Sisteme Închis Deschis Adiabatic Izolat Stare Ecuație de stare Gaz ideal Gaz real Stare de agregare Fază Echilibru Volum de control Instrumente Procese Destindere liberă Izobar Izocor Izotermic Adiabatic Izentropic Izentalpic Politropic Cvasistatic Reversibil Ireversibil Cicluri Direct Inversat Randament și eficiență
Propertăți ale sistemelor Notă:Parametri conjugațicuitalice Diagrame termodinamice Proprietăți intensive și extensive Funcții de proces Lucru mecanic Căldură Funcții de stare Temperatură/Entropie Presiune/Volum Potențial chimic/Număr de particule Titlul vaporilor Proprietăți reduse
Proprietăți ale materialelor Baze de date cu proprietăți Capacitate termică masică $c=$ $T$ $\partial S$ $N$ $\partial T$ Coeficient de compresibilitate $\beta =-$ $1$ $\partial V$ $V$ $\partial p$ Coeficient de dilatare volumică $\ Alpha =$ $1$ $\partial V$ $V$ $\partial T$
Ecuații Teorema lui Carnot Teorema lui Clausius Relația fundamentală Legea gazelor ideale Relațiile Maxwell Relațiile Onsager Ecuațiile Bridgman Tabel cu ecuații termodinamice
Potențiale Energie internă:$U(S,V)$ Energie liberă:$A(T,V)=U-TS$ Entalpie:$H(S,p)=U+pV$ Entalpie liberă:$G(T,p)=H-TS$ Entropie liberă
Istorie Cultură Istorie Generală Istoria entropiei Legile gazelor Istoria perpetuum mobilelor Filozofie Entropie și timp Entropie și viață Clichetul brownian Demonul lui Maxwell Paradoxul morții termice Paradoxul lui Loschmidt Sinergetică Teorii Teoria caloricului Forța vie Echivalentul mecanic al caloriei Putere motrice Lucrări fundamentale An Experimental Enquiry Concerning... Heat On the Equilibrium of Heterogeneous Substances Réflexions sur la puissance motrice du feu Cronologii Termodinamică mașini termice Artă Învățământ Suprafața termodinamică a lui Maxwell Entropia ca disipare a energiei
Personalități Bernoulli Boltzmann Bridgman Carathéodory Carnot Clapeyron Clausius de Donder Duhem Gibbs von Helmholtz Joule Kelvin Lewis Massieu Maxwell von Mayer Nernst Onsager Planck Rankine Smeaton Stahl Tait Thompson van der Waals Waterston
Altele Nucleație Autoasamblare Autoorganizare Ordine și dezordine
Categorie

Gazul idealeste unmodel teoreticdegaz,caracterizat printr-o ecuație de stare simplă din punct de vedere matematic. Niciungaz realnu se comportă exact așa. Modelul gazului ideal este folosit deingineriicare lucrează cu gaze deoarece este simplu și aproximează bine pe un domeniu larg alparametrilorcomportarea gazelor în timpultransformărilor termodinamice.

Comportarea gazului ideal este foarte asemănătoare cu agazului 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

Gazul idealeste un gaz, considerat ca fiind format din particule individuale aflate în mișcare aleatorie, care satisface exact următoarele două cerințe:

• ecuația termică de stare:sistemul termodinamiccare conține gazul respectă ecuațiaClapeyron:

$pV=nRT\,$

unde

$p\,$estepresiuneaîn sistem;

$V\,$estevolumulsistemului;

$n\,$este numărul demoli(cantitatea desubstanță) din sistem;

$R\,$este constanta universală a gazelor ($R\,$= 8314,472 m³Pa K^-1kmol^-1);

$T\,$este temperatura absolută a sistemului.

• ecuația calorică de stare:capacitățile termice molarela presiune constantă$c_{pM}\,$,respectiv la volum constant$c_{VM}\,$sunt legate prin relația luiRobert Mayer:

$c_{pM}-c_{VM}=R\,$

Relația lui Mayereste valabilă indiferent de faptul că moleculele ar avea sau nu mișcare de rotație sau vibrație.De asemenea, toate relațiile care descriu procesele termodinamice prin care poate trece o cantitate de gaz ideal sunt valabile indiferent dacă capacitățile termice molare$c_{pM}\,$și$c_{VM}\,$sunt constante sau nu în funcție de parametriisistemului 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,ca urmare comportarea acestora se confundă cu agazului semiperfect.

Aplicații teoretice

Conceptul de gaz ideal și îndeosebi legea gazului ideal pot fi folosite la deducerea altor ecuații cum ar fiecuația lui Nernstpentrupotențial standard de electrod.

Vezi și

• Gaz perfect
• Gaz real
• Factor de compresibilitate
• Legea gazelor ideale

Bibliografie

• 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