Идеальный газ - теоретич. модель газа ,в к-рой пренебрегают размерами и взаимодействиями частиц газа и учитывают лишь их упругие
столкновения. Это первонач. представление было расширено, в более
широком понимании И. г. состоит из частиц, представляющих собой упругие
сферы радиуса r или эллипсоиды, у них проявляется атомная структура.
Расшир. модель И. г. позволяет учитывать не только поступательное, но и
вращательное и колебательное движения его частиц,
вводить в рассмотрение наряду с центральным и нецентральное соударение,
исследовать переходы энергии из одной степени свободы в другую и т. д.
Внутр. энергия И. г. определяется лишь кинетич. энергией его частиц (в
противоположность модели решёточного газа, в частности Изинга модели,
где кинетич. энергией пренебрегают и учитывают лишь потенц. энергию
взаимодействия частиц).
Модель И. г. предложена в 1847 Дж. Герапатом (J. Herapath). На основе
этой модели были теоретически выведены ранее эксперим. установленные
газовые законы (законы Бойля - Мариотта, Гей-Люссака, Шарля, Авогадро).
Эта модель И. г. легла в основу молекулярно-кинетич. представлений.
Позднее экспериментально были обнаружены отклонения от законов И. г. [А.
В. Реньо (Н. V. Regnault), Дж. Томсон (J. Thomson), Т. Эндрюс (Th.
Andrews)], а в 1873 эти отклонения были теоретически обоснованы Й. Д.
Ван-дер-Ваальсом (J. D. van der Waals).
Модель И. г. справедлива для реальных классич. и квантовых газов при
достаточно высоких температурах и разрежениях. В совр. физике понятие И. г. применяют при описании ансамбля любых слабовзаимодействующих частиц и квазичастиц, бозонов
и фермионов. Осн. законы И. г.- уравнение состояния и закон Авогадро,
впервые связавший макрохарактеристики газа (давление, температуру, массу) с
массой его молекулы. Мн. кинетич. и термодинамич. свойства реальных
газов в рамках этой модели могут быть выражены в виде степенных
разложений с помощью функций распределения частиц И. г.
Модель И. г. позволяет оценить мн. характеристики газа, напр. ср.
расстояние L между частицами: L~n-1/3, где п - плотность газа (число частиц в ед. объёма), а с учётом пуассоновского характера пространственного распределения частиц L=0,55396 п-1/3 Критерий идеальности к.- л. газа eЪ1, где e=nr3
- безразмерный параметр плотности.
При квантовомеханич. описании атомов и молекул И. г., кроме классич.
параметров (давления, температуры, плотности, массы частиц и т. д.),
вводится дополнительно длина волны де Бройля lT=h/mv для частицы, движущейся как целое, и l0=h/mv0 для внутримолекулярных движений (т и m - масса и приведённая масса молекулы, v0 и v скорости внутримолекулярных перемещений и движения молекулы как целого соответственно). Квантовые эффекты проявляются при l0ЪLЪlТ. При l0ЪlТЪL
движение частицы как целого описывается законами классич. механики, а
внутримолекулярное - квантово-механич. законами.
К внутримолекулярным движениям относят также и акты столкновений частиц
газа, для к-рых классич. рассмотрение допустимо лишь при rдlT. Это условие можно записать в виде
При rхlT столкновения сопровождаются дифракц.
эффектами и классич. рассмотрение неправомерно. Подставляя реальные
параметры в (*), можно установить, что существенно квантовые явления
должны наблюдаться, напр., для изотопов водорода и гелия при низких
темп-pax. К квантовым эффектам относится также динамика намагниченности в спин-поляризованных разреженных газах (напр., коллективные спиновые осцилляции).
Литература по идеальным газам
Чепмен С., Каулинг Т., Математическая теория неоднородных газов, пер. с англ., M., 1960;
Панченков Г. M., Лебедев В. II, Химическая кинетика и катализ, 2 изд., M., 1974;
Гиршфельдер Дж., Кертисс Ч., Верд Р., Молекулярная теория газов и жидкостей пер. с англ., M., 1961;
Кириллин В. А., Сычев В. В., Шейндлин А. Е., Техническая термодинамика, 4 изд M., 1983
Исихара А.. Статистическая физика, пер. с англ., М., 1973;
Спроул Р., Современная физика, пер. с англ., М., 1974;
Xир К., Статистическая механика, кинетическая теория и стохастические процессы, пер. с англ., M., 1976;
Гордиец Б. Ф., Осипов А. И., Шелепин Л. А., Кинетические процессы в газах и молекулярные лазеры, M., 1980.
Башкин Е. П., Спиновые волны и квантовые коллективные явления в больцмановских газах, "УФН", 1986, т. 148, с. 433,
Знаете ли Вы, что такое "Большой Взрыв"? Согласно рупору релятивистской идеологии Википедии "Большой взрыв (англ. Big Bang) - это космологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной, а именно - начало расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в сингулярном состоянии. Обычно сейчас автоматически сочетают теорию Большого взрыва и модель горячей Вселенной, но эти концепции независимы и исторически существовало также представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва. Именно сочетание теории Большого взрыва с теорией горячей Вселенной, подкрепляемое существованием реликтового излучения..." В этой тираде количество нонсенсов (бессмыслиц) больше, чем количество предложений, иначе просто трудно запутать сознание обывателя до такой степени, чтобы он поверил в эту ахинею. На самом деле взорваться что-либо может только в уже имеющемся пространстве. Без этого никакого взрыва в принципе быть не может, так как "взрыв" - понятие, применимое только внутри уже имеющегося пространства. А раз так, то есть, если пространство вселенной уже было до БВ, то БВ не может быть началом Вселенной в принципе. Это во-первых. Во-вторых, Вселенная - это не обычный конечный объект с границами, это сама бесконечность во времени и пространстве. У нее нет начала и конца, а также пространственных границ уже по ее определению: она есть всё (потому и называется Вселенной). В третьих, фраза "представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва" тоже есть сплошной нонсенс. Что могло быть "вблизи Большого взрыва", если самой Вселенной там еще не было? Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.
