Табиғаттағы ма, техникадағы ма құбылыстарды зерттеген кездерде осы құбылыстардың өтуіне әсер ететін барлық факторларды ескеру мүмкін емес, ондай кезде біз шым-шытырықтан шыға алмаған болар едік. Осы факторлардың біреулерін ескермеген кезде құбылыс түгел тұрпатын жоғалтатын болса, екінші біреулерін ескермегеннен құбылыстың негізгі сипаты өзгермейтін секілді. Міне осы соңғы типтегі факторларды ескермегеннен келіп-кетер ештеңе жоқ болып көрінетіндей секілді жағдайды құбылысты идеалдау деп атайтын боламыз, немесе құбылыстың ықшамдалған моделін жасаймыз да, осы моделдің негізінде теориялық жолмен құбылыстың өтуін зерттейміз. Енді осындай идеалданған түсініктердің бірін қарастырайық.
Жоғарыда айтылып кеткендей, газдың физикалық қасиеттері оның молекулаларының хаостық қозғалысымен анықталады, газ молекулаларының өзара әрекеттесуі оның қасиеттеріне онша әсер етпейді, әрі бұл әрекеттесу соқтығысулар сипатында болады да, көбіне газ молекулаларының бір-біріне тартылысын ескермейді. Тебілу күштері молекулалардың соқтығысуы кезінде азғантай уақыт ішінде ғана білінеді де, газ молекулалары қозғалыс уақытының басым үлкен бөлігін еркін бөлшектер түрінде өткізеді.
Осыларға сүйене отырып, молекулаларының арасында тартылыс күші жалпы болмайтын және олардың арасындағы әрекеттесу күшін тіптен ескермей, еркін бөлшектер деп санауға болатын идеал газ моделін кіргізуге мүмкіндік аламыз. Егер газдың осындай моделін қабылдауға болатын болса, онда реал газдардың қасиеттері олардың тегіне тәуелсіз болады. Азғантай қысымдар мен онша төмен емес температуралар кезінде бұл шындығында да осылай болады да.
Газ молекулаларының меншікті көлемінің газ алып тұрған көлемнің тек өте азғантай мөлшеріне сәйкес келетіндігін еске алайық (егер оншалықты сығылмаған болса), бұл да газ молекулаларының тегінің қасиеттеріне әсер етпейтіндігінің куәсі. Демек, идеал газ молекулаларының меншікті көлемі газ алып тұрған көлеммен салыстырғанда мардымсыз аз болуы тиіс. Міне осы мәністе бір атомдық идеал газдың молекулаларын материалдық нүктелер деп, ал көп атомдық молекулаларды материалдық нүктелердің қатқыл байланысқан жүйесы деп қарастыруға болады.
Сонымен, молекулаларының арасындағы өзара әрекеттесуді ескермеуге болатын және молекулалардың өздерін материалдық нүктелер деп алуға болатын газды идеал газ деп алуға болады екен. Идеал газдың молекулалары ешбір жағдайларда да бір-бірілеріне тартылмайтын болғандықтан, ол кез-келген сыртқы жағдайлар кезінде де газ күйінде қала беруі тиіс.
Идеал газ моделінің пайдалы жері – барлық реал газдар азғантай қысым мен онша төмен емес температуралар кезінде идеал газ үшін дәлме-дәл орындалатын жалпы заңдарға бағынады. Идеал газ қасиеттерін зерттеу табиғат құбылыстары жайлы бірқатар теориялық қорытындылар жасауға мүмкіндік береді.
Жоғары қысымдар кезінде реал газ молекулалары бір-біріне соншалықты жақындап, тартылыс күштері үлкенірек роль атқара бастайды. Молекулалардың осындай кездердегі қасиеттеріне олардың меншікті көлемдері де қатты әсер ете бастайды. Сондықтан жоғары қысымдар кезінде реал газдардың қасиеттері олардың тегіне тәуелді болады және де бұл қасиеттер идеал газ қасиеттерінен көш алшақ болады. Бұл айтқанымызды төменгі температуралар кезіндегі реал газдарға да таратуға болады. Өзінің қасиеттері бойынша идеал газға онша үлкен емес қысымдар мен онша төмен емес температуралар кезіндегі сутегі мен гелий жақын келеді.
Достарыңызбен бөлісу: |
