Please enable JavaScript.
Coggle requires JavaScript to display documents.
สรุป (ideal gas) - Coggle Diagram
สรุป (ideal gas)
จาวาแอพเพล็ตแสดงแบบจำลองทางจุลภาคของแก๊สในอุดมคติ ความดันของแก๊ส จะดันลูกสูบของกระบอกสูบ ซึ่งเป็นผลจากการชนของโมเลกุลของแก๊สกับลูกสูบ ในแบบจำลองนี้
โมเลกุลเป็นไปตามกฎของนิวตัน
โมเลกุลเคลื่อนที่ในทุกทิศทุกทางและสม่ำเสมอ
-
โมเลกุลชนกับผนังของลูกสูบเป็นแบบยืดหยุ่น
-
ทฤษฏีแก๊สอุดมคติ สารที่อยู่ในสถานะแก๊ส โมเลกุลจะเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระและฟุ้งกระจายเต็มภาชนะที่บรรจุ และพบว่าปริมาตรของแก๊สขึ้นกับความดัน อุณหภูมิ และมวล ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณทั้งหลายเรียกว่า กฏของแก๊ส ซึ่งพัฒนาปรับปรุงมาจากกฏของบอยล์และชาร์ล
จาวาแอปเพลต แสดงแบบจำลองโมเลกุลของแก๊สอุดมคติ คือ ความดันของแก๊สเกิดจากจำนวนการชนของโมเลกุลของแก๊สกับผนังภาชนะ : ในแบบจำลอง
โมเลกุลเคลื่อนที่ตามกฎการเคลื่อนที่ของนิวตัน
โมเลกุลเคลื่อนไปในทุกทิศทุกทางด้วยความเป็นไปได้ที่เท่ากัน
- ไม่มีการชนกันระหว่างโมเลกุล
โมเลกุลเกิดการชนยืดหยุ่นกับกำแพง
-
ปริมาตรของภาชนะจะถูกกำหนดอัตโนมัติตามค่าพารามิเตอร์ที่ระบุเมื่อนักเรียนคลิกที่อนิเมชันมันจะหยุดการเคลื่อนไหวและจะเล่นต่อเมื่อปล่อยเมาส์ลองหาความสัมพันธ์ระหว่าง
จำนวนโมเลกุลทั้งหมด N ---- ปริมาตร V
ความดันของระบบ P ---- ปริมาตร V 3.ความเร็วของโมเลกุล v ---- ปริมาตร V
ทฤษฏีจลน์ของแก๊ส
ทฤษฎีจลน์ของแก๊ส (อังกฤษ: Kinetic Theory of Gases) เป็นทฤษฎีที่พยายามอธิบายสมบัติต่างๆ ของแก๊สโดยศึกษาจากทิศทางเคลื่อนที่ของโมเลกุลแก๊สและลักษณะของโมเลกุลแก๊สในช่วงแรก การเริ่มศึกษาทฤษฎีนี้โดยเจมส์ คลาร์ก แมกซ์เวลล์ นับเป็นจุดเริ่มต้นของการศึกษาอุณหพลศาสตร์ในมุมมองจุลภาคเป็นทฤษฎีที่ตั้งขึ้นเพื่อใช้อธิบายกฎ ปรากฏการณ์ หรือผลการทดลองที่เกี่ยวกับแก๊ส และพฤติกรรมของแก๊ส
แก๊สประกอบด้วยอนุภาคจำนวนมากที่มีขนาดเล็กมาก จนถือได้ว่าอนุภาคของแก๊สไม่มีปริมาตรเมื่อเทียบกับขนาดภาชนะที่บรรจุ โมเลกุลของแก๊สอยู่ห่างกันมาก ทำให้แรงดึงดูดและแรงผลักระหว่างโมเลกุลน้อยมาก จนถือได้ว่าไม่มีแรงกระทำต่อกัน
โมเลกุลของแก๊สเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วในแนวเส้นตรง เป็นอิสระ ด้วยอัตราเร็วคงที่ และไม่เป็นระเบียบ จนกระทั่งชนกับโมเลกุลอื่น ๆ หรือชนกับผนังภาชนะจึงจะเปลี่ยนทิศทางและอัตราเร็ว
-
โมเลกุลของแก๊สที่ชนกันเองหรือชนกับผนังภาชนะจะเกิดการถ่ายโอนพลังงานให้แก่กันได้ แต่พลังงานรวมของระบบคงที่ ณ อุณหภูมิเดียวกัน โมเลกุลของแก๊สแต่ละโมเลกุลเคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วไม่เท่ากัน แต่จะมีพลังงานจลน์เฉลี่ยเท่ากัน โดยที่
- แก๊สที่มีสมบัติเป็นไปตามทฤษฎีจลน์ของแก๊สทุกประการเรียกว่า แก๊สอุดมคติ (Ideal gas) โดยปกติแก๊สทั่วไปจะมีสมบัติเคียงกับแก๊สอุดมคติเท่านั้น สำหรับแก๊สที่มีอนุภาคขนาดเล็ก เมื่อควบคุมให้อยู่ในภาวะที่มีปริมาตรมาก ความดันต่ำ และอุณหภูมิสูง จะมีสมบัติใกล้เคียงกับแก๊สอุดมคติมากขึ้น โดยเฉพาะแก๊สเฉื่อยจะมีสมบัติใกล้เคียงกับแก๊สอุดมคติมากจนอาจจัดเป็นแก๊สอุดมคติได้
-
พลังงานภายในระบบ
ระบบประกอบด้วยสิ่งต่างๆ ที่อยู่ในขอบเขตที่ต้องการศึกษา เช่น ระบบโมเลกุลของแก๊สจะประกอบด้วยโมเลกุลของแก๊สทุกตัวในภาชนะ พลังงานภายในของระบบคือ พลังงานทั้งหมดของโมเลกุลของแก๊สในระบบ สำหรับแก๊สอุดมคติไม่มีแรงใดๆ กระทำต่อโมลกุลของแก๊ส ดังนั้นพลังงานทั้งหมดของโมเลกุลจึงเป็นพลังงานจลน์แต่เพียงอย่างเดียว ด้วยเหตุนี้ผลรวมของพลังงานจลน์ทั้งหมดของโมเลกุลก็คือพลังงานภายในของแก๊ส ดังนั้น
เทอร์โมไดนามิกส์หรืออุณหพลศาสตร์ (Thermo Dynamics)คือการศึกษาที่เกี่ยวกับการถ่ายโอนพลังงานความร้อนและงานที่ระบบกระทำหรือถูกกระทำโดยสิ่งแวดล้อม
กฎข้อที่ศูนย์ของเทอร์โมไดนามิกส์ ถ้าวัตถุ A และวัตถุ B อยู่ในสมดุลทางความร้อน และวัตถุ A กับวัตถุ C อยู่ในสมดุลทางความร้อนแล้ว วัตถุ B กับวัตถุ C ก็จะอยู่ในสภาวะสมดุลทางความร้อนด้วย กล่าวคือ มีอุณหภูมิเท่ากัน
กฎข้อที่หนึ่งของเทอร์โมไดนามิกส์ (กฎอนุรักษ์พลังงาน)ความร้อนที่ระบบได้รับเท่ากับพลังงานภายในของระบบที่เพิ่มขึ้นบวกกับงานที่ระบบได้รับจากสิ่งแวดล้อม
-
