理想气体的基础
气体是一种重要的个人独立分子可以自由移动的,除了偶尔的碰撞。大多数时候单个分子在自由飞行范围的影响他们的邻居。气体与液体和固体的区别在于,邻居之间的力随时间(平均)很弱,由于分子间作用力是短程相比,典型的单个气体分子的分子间距离。
如果一个虚构的垂直板举行在气体如图2.1中,将会有一个力作用在每一方的薄钢板。飞机上的两端插入部队是相等的;否则,如果在对立力量是不平衡的,盘子将经历一个加速度。力的左侧板是由反射引起的分子,因为他们的左脸板和反弹。这些冲动的力量是如此频繁,由此产生宏观尺度力是有效地稳定。力是垂直于脸和有相同的价值无论面对如何导向。这可以被考虑与墙壁碰撞和倾向于没有动量转移平面平行。单位面积上的力的垂直分量在飞机上被称为压力。切向力的组件抵消(平均在许多与墙壁碰撞时),因此消失当平均接管与表面大量的碰撞。压强的单位是牛顿每平方米或Nm-2;1 Nm-2叫做帕斯卡,缩写Pa。大气科学家使用hPa(百帕斯卡1 hPa = 100 Pa)或相当于mb(毫巴)。更合适的单位将朝鲜人民军,但这不是在实践中使用。牛顿的力是必要保持加速1米2,1公斤质量。 The units of force may be decomposed to kg m s-2.
气体的状态的特点是三个量:压力,p;(质量)密度、p(注意知识的密度相当于知识
部队在竖直板气体
部队在竖直板气体
图2.1说明薄的气体产生的力垂直导向板。自板不觉得合力,FL = - fr。
图2.1说明薄的气体产生的力垂直导向板。自板不觉得合力,FL = - fr。
f f l r体积单相系统给定的质量,p = M / V);和温度T(开尔文)。一般来说,有三个变量之间的数学关系,或热力学坐标,称为状态方程。重要的是要记住,在气体的体积密度是均匀的热力学平衡。
n0,数密度是单位体积分子的数目([不]=分子m3)。理想气体的状态方程是由p = n0kBT(理想气体定律)(2.1)
kB被称为玻尔兹曼常数:
kB = 1.381 x 10-23 JK-1 molecule-1。(2.2)
玻耳兹曼常数是一个恒量的独立分子的物种。几乎所有的气体像理想气体如果他们足够稀释。分子的条件,这是花了大部分的时间除了彼此,这样分子间力作用,只有一小部分的时间对于一个给定的分子。这在接下来的几个部分将变得更清楚一些的估计相比,分子间碰撞之间的间距和距离的大小分子。典型的分子间作用力对中性分子只可观的距离一个分子的半径。这是与远程电离子物种的力量(库仑定律),长期的部队,不同距离的平方反比。
2.1示例气体在标准温度和压力(称为STP: p = 1 atm = 1013 hPa, T = 273.16 K)。它的数密度是多少?答:n0 = p / (kBT) = 2.69 x 1025分子m3。这个值被称为洛施密特数。□
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