Идеальный газ - Perfect gas

В физика, а идеальный газ представляет собой теоретическую модель газа, которая отличается от реальных газов тем, что упрощает выполнение определенных расчетов. В моделях идеального газа межмолекулярные силы не учитываются. Это означает, что можно пренебречь многими осложнениями, которые могут возникнуть из-за Силы Ван-дер-Ваальса. Одним из примеров идеального газа является идеальный газ.

Идеальная газовая номенклатура

Условия идеальный газ и идеальный газ иногда используются как взаимозаменяемые, в зависимости от конкретной области физики и техники. Иногда делаются другие различия, например, между термически идеальный газ и калорийно идеальный газили 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 постоянный V, ${\displaystyle C_{V}}$, или постоянный п, ${\displaystyle C_{P}}$.	Закон идеального газа ${\displaystyle pV=nRT}$ и ${\displaystyle C_{p}-C_{V}=nR}$
Калорийно идеально	Идеально	Постоянный	да
Термически идеальный	Полуидеальный	Т-зависимый	да
Нет данных	Идеально	Может или не может быть Т -зависимый	да
Нет данных	Несовершенный	Т и п-зависимый	Нет

Термически и калорийно идеальный газ

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

А термически идеальный газ

• в термодинамическое равновесие
• не реагирует химически
• имеет внутренняя энергия е, энтальпия час, и тепловые мощности C_V, C_п это функции температуры Только а не давления, т.е. ${\displaystyle e=e(T)}$, ${\displaystyle h=h(T)}$, ${\displaystyle de=C_{v}(T)dT}$, ${\displaystyle dh=C_{p}(T)dT}$.

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

Этот тип приближения полезен для моделирования, например, осевой компрессор где колебания температуры обычно недостаточно велики, чтобы вызвать какие-либо существенные отклонения от термически идеальный газовая модель. Теплоемкость по-прежнему может изменяться, но только в зависимости от температуры, и молекулам не разрешается диссоциировать. Последнее подразумевает ограничение температуры до 2500 К.^[2]

Еще более ограниченным является калорийно идеальный газ для которых дополнительно предполагается постоянная теплоемкость: ${\displaystyle e=C_{v}T}$ и ${\displaystyle h=C_{p}T}$.

Хотя это может быть самая ограничивающая модель с точки зрения температуры, она достаточно точна, чтобы делать разумные прогнозы в указанных пределах. Сравнение расчетов для одной ступени сжатия осевой компрессор (один с переменной C_п, и один с постоянным C_п) 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 расчетный результат, чем то, C_п был постоянным. (примеры этих эффектов реального газа включают зазор между концом компрессора, отрыв, потери в пограничном слое / трение и т. д.)

Смотрите также

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

Рекомендации

1. http://web.mit.edu/16.unified/www/FALL/thermodynamics/notes/node18.html
2. Андерсон, Дж. Основы аэродинамики.