Rozrozniamy 3 stany skupienia: -staly -ciekly -gazowy

Gestosc jest jedna z podstawowych wielkosci charakteryzujacych materie we wszystkich stanach skupienia S=m/V[kg/m3]

Gazy charakteryzuja sie tym ze nie posiadaja ksztaltu ani objetosci. Samorzutnie wypelniaja cale naczynie. Czasteczki w gazie poruszaja sie chaotycznie ciagle sie zderzajac. Odleglosci miedzy nimi sa bardzo duze w porownaniu z odleglosciami czasteczek w cialach stalych. Czasteczki w gazie oddzialuja ze soba silami o bardzo malych wartosciach

Ciala fizyczne zbudowane sa z czasteczek. Czasteczki zbudowane sa z atomow, a atomy z elektronow i jader atomowych. Jadra atomowe zbudowane sa z protonow i neutronow. Czasteczki ulozone sa luzno i oddzialuja ze soba. Czasteczki sa w ciaglym, bezwladnym ruchu.

Teoria kinetyczno-molekularna oparta jest na 2 podstawowych zalozeniach: a)gazy skladaja sie z mikroskopijnej wielkosci czasteczek zwanych rowniez z molekulami b)molekuly te znajduja sie w ciaglym bezwladnym ruchu

Dyfuzją nazywamy samorzutne mieszanie sie gazow

Prawo Pascala-W zamknietym zbiorniku z gazem cisnienie w kazdym punkcie jest jednakowe i rozchodzi sie rownomiernie we wszystkie strony P=const

Cisnienie p jest rowne stosunkowi wartosci sily F dzialajacej prostopadle do danej powierzchni do pola tej powierzchni p=F/s[N/m2=Pa]

Srednia energia kinetyczna nazywamy sume energii kinetycznych poszczegolnych czasteczek podzielona przez ich liczbe E=E1+E2+E3...+FN/N E=1/2mV2

W warunkach normalnych tzn w temp 273*K=0*C i pod cisnieniem atmosferycznym 1013,25 Pa to jest 1013,25 w 1 ml dowolnego gazu znajduje sie srednio 2,78*10(do 25) czasteczek

Mol jest to ilosc materii zawierajacych liczbe czasteczkowa rowna liczbie atomowej zawartych w masie 0,012kg izotopu wegla 12(na gorze)C. Jeden mol dowolnego gazu w normalnych warunkach zajmuje objetosc 22,4 dm3 i zawiera No=6,023*10(do 23)

Podstawowy wzor teorii kinetyczno-molekularnej p=2/3mEk p=2/3No/V *Ek

Srednia energia kinetyczna ruchu postepowego czasteczek gazu jest wprost proporcjonalna do temp bezwzglednej C=Ek/T C-wspolczynnik proporcjonalnosci gazu wynosi C=2,07*10(do -23)J/K

Temperatura jest miara sredniej energii kinetycznej ruchu postepowego czasteczek gazu

Energia kinetyczna ruchu postepowego czasteczek wynosi 0 w temperaturze zera bezwzglednego t=0Kw to jest -273*C

Gaz- uklad zlozony z duzej liczby czasteczek, atoow lub czasteczek oddzialujacych miedzy soba tak slabo ze moga poruszac sie w calej dostepnej dla nich przestrzeni. Stan gazu jest jednym ze stanow skupienia materii. Gaz mozna skupic przez oziebienie ponizej temperatury krytycznej przez dostateczne silne sprezenie. Ponizej temperatury krytycznej gazu jest czesto nazywany para. Stan rownowagi gazu w pelni charakterystycznej wartosci niewielkiej liczby parametrow tj T(temp) p (cisnienie) V(objetosc) W przypadku gazu 1 atomowego wystarczaja 2 parametry

Wlasciwosci termodynamiczne gazu mozna opisac podajac jego rownanie stanu: -termiczne R=p(T,V,N) R-liczba moli gazu -kaloryczne U=U(T,V,N) U- energia wewnetrzna

Opisem zajwisk zachodzacych w gazie w oparciu o prawa rzadzace ruchami atomow i czasteczek zajmuje sie teoria kinetyczna gazu. W dostatecznie wysokiej temperaturze i przy malych gestosciach w celu wyznaczenia wlasnosci gazu mozna zastosowac mechanike klasyczna. W niskich temp i przy duzych gestosciach istotna role odgrywa efekt kwantowy. Mowi sie wtedy ze gaz jest zdegenerowany.

Najprostszym modelem gazu rzeczywistego jest gaz doskonaly ktory sklada sie z czasteczek oddzialujacych ze soba. W przypadku klasycznym dla gazu doskonalego spelnione jest rownanie Platejrona. pV=NRT R=8,31441[J/molK] R-stala gazowa

Energia wewnetrzna U jest proporcjonalna do temp bezwzglednej t dla 1 atomowego gazu doskonalego. U=2/3NRT Mimo daleko idacego uproszczenia gaz doskonaly dla dostatecznie rozrzedzonej grupy gazow rzeczywistych gdy srednio droga swobodna jest duzo wieksza od czastki gazu. Warunek ten spelniony jest dla powietrza w warunkach normalnych.

Równanie stanu gazu doskonałego przy stalej masie gazu zmieniaja się 3 parametry charakteryzujące gaz a związek miedzy nimi jest wielkocia stala  pV/T=const Zmiana któregokolwiek z czynnikow:V,p.T musi spowodowac zmiany pozostałych czynnikow w ten sposób by wyrażenie nie uleglo zmianie pV/T=N*k   k=1.38*10 do -23[J/K]

Równanie Klepejrona-odmiana równania stanu gazu doskonałego wiążąca ze soba latwo dostępne do mierzenia wielkości fizycznych takich jak masa gazu, jego masa czasteczkowa oraz parametry charakteryzujące stan gazu pV/T=m/uRT, pV/T=Nk=>pV/T=Nok gdy N=No-stala Avogadra, Nok=R, pV/T=Nr, gdzie n=m/u ,m-masa gazu, u-masa czasteczkowa ,n-liczba moli gazu ,R=8,31[J/mol*k]-stala gazu

Przemiana izotermiczna-zachodzi w stalej temp,zmianie ulega cisnienie i objętość gazu.przemiane izoterm. Opisuja prawa Boyle’a i Mariotte’a:Izotermicznej przemianie w stalej masie gazu cisnienie wywierane przez gaz na ścianki naczynia jest odwrotnie proporcj. Do jego objętości pV=const

Przemiana izochoryczna zachodzi w stalej objętości, zmienie ulegaja cisnienie i temp.Przemiane izochoryczna opisuje prawo Charlesa: w przemianie izochorycznej stalej masy gazu jego cisnienie zmienia się wprost propos. Do temp P/T=const.

Molowym cieplem właściwym przy stalej objętości nazywamy ilość ciepla jaka należy dostarczyc aby zwiększyć temp mola gazu o jednostke w przemianie izochorycznej Cv=3/2R R-stałą gazu

Adiabatyczna przemiana stanu gazu-zachodzi bez wymiany ciepla z otoczeniem /_\Q=0 Ze względu na brak wymiany ciepla z otoczeniem podczas adiabatycz. Sprężania energia wewn. Rosnie co powoduje wzrost temp gazu.Zgodnie z 1 zasada termodynamiki,gry: /_\Q=0 to W>0, /_\U=0+W=>/_\U=W>0 Przyrost energi wewn jest rowny wykonanej pracy nad gazem.podobnie podczas adiabatycznego rozpreżania gdy: /_\Q=0 to W<0./_\U=Q+W=>/_\U=W<0 gaz się oziebia. Podczas przemiany adiabatycznej z powodu braku wymiany ciepla z otoczeniem dwa czynniki wpływają na zmiane cisnienia tj. zmiana objętości i temp.Przemiane adiabatyczna opisuje prawo Poissona: pVk=const lub p1V1k=p2V2k które jest podobne do prawa Boyle’a i Mariotte’a lecz uwzglednia poprawke na wzrost cisnienia związane z ogrzewaniem się gazu K=cp/cv>1 K-wykladnik adiabaty

Izobaryczna przemiana stanu gazu zachodzi przystarym cisnieniu p=const zmianie ulegaja objętość i temp. Przemiane izobaryczna opisuje prawo Gay-Lassaca: w przemianie izobarycznej przy stalym cisnieniu jego objętość zmienia się wprost proporcj. Do temp V/T=const.

Molowym cieplem właściwym przy stalym cisnieniu nzywamy ilość ciepla jaka należy dostarczyc aby zwiększyć temp mola gazu o jednostke w przemianie izobarycznej