گاز کامل:
گاز کامل گازی را گویند که تغییرات فشار ، دما و حجم آن تابع قانون گازها میباشد.
( تعریف ماکروسکوپی)
گاز کامل گازی را گویند که ذرات گاز همانند نقاط مادی بدون اثر بر یکدیگر باشند
(تعریف میکروسکوپی).
نگاه اجمالی
گاز ، خوش رفتارترین ماده برای دماسنجی است زیرا نسبت فشار Pی یک گاز در هر دما به فشار Ptpی همان گاز در نقطه سه گانه ، هنگامی که P ، Ptp هر دو به سمت صفر میل میکنند به مقداری نزدیک میشود که مستقل از ماهیت گازی است. مقدار حدی این نسبت ضربدر 273.16K ، به عنوان دمای گاز کامل سیستم θ1 ، که در آن فشار گاز برابر P است تعریف شده دلیل این رفتار منظم را میتوان با بررسی چگونگی وابستگی حاصلضرب PVی یک گاز به چگالی یا ، اگر جرم ثابت باشد برعکس حجم پیدا کرد. در مورد یک گاز حقیقی تنها هنگامی که فشار به سمت صفر میل میکند معادله حالت به صورت pv=nRө در می اید.
علاوه بر این انرژی داخلی این گازحقیقی تابعی از فشار ودماست.
انرژی درونی گاز کامل
ظرفی را که از نظر حرارتی عایق است و دیوارههای آن صلب هستند در نظر بگیرید. این ظرف توسط یک تیغه به دو بخش تقسیم شده است. فرض کنید که یک قسمت پر از گاز و قسمت دیگر خالی باشد اگر تیغه برداشته شود، گاز دستخوش فرایندی موسوم به انبساط خواهد شد که در حین آن هیچ کاری انجام نمیگیرد و هیچ حرارتی منتقل نمیشود چون φ و W هر دو صفرند، از قانون اول نتیجه میشود که انرژی داخلی در طی یک انبساط آزاد بدون تغییر باقی میماند.
انرژی داخلی یک گاز کامل عبارت است از مجموع انرژی جنبشی و پتانسیل تکتک ذرات تشکیل دهنده گاز . در گاز کامل ذرات نسبت به هم فاقد انرژی پتانسیل هستند. پس تنها انرژی گاز کامل تنها مربوط به انرژی جنبشی ذرات آن میباشد.
-E = NK و (E = N (3/2 KT
و نیز انرژی درونی گاز کامل فقط تابع دمای مطلق گاز میباشد.
E0/E1 = T2/T1
تغییر انرژی درونی گاز کامل نیز چنانچه گفته شد برابر است با ΔE = W + α یعنی تغییر انرژی درونی یک دستگاه برابر است با کار و گرمای مبادله شده بین دستگاه و محیط. اما اگر دستگاه کار یا گرما دریافت کند اندازه آنها مثبت و اگر کار و گرما از دست بدهد اندازه آنها منفی خواهد بود.
ویژگی گاز کامل
چنانچه بیان شد در مورد یک گاز حقیقی ، تنها هنگامی که فشار به سمت صفر میل میکند، معادله حالت به صورت PV = nRθ درمیآید. علاوه بر این انرژی درونی یک گاز حقیقی تابعی از فشار و دماست. بهتر است در این مرحله یک گاز کامل تعریف کنیم که ویژگیهای آن در عین حال که نظیر ویژگیهای هیچیک از گازهای موجود نیست، تقریبا همان ویژگیهای یک گاز حقیقی در فشارهای پایین باشد. طبق تعریف در مورد یک گاز کامل معادلات زیر صادقند
شامل 10 صفحه Word
دانلود تحقیق گاز کامل