• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Gaz jednoatomowy

    Przeczytaj także...
    Gaz – stan skupienia materii, w którym ciało fizyczne łatwo zmienia kształt i zajmuje całą dostępną mu przestrzeń. Właściwości te wynikają z własności cząsteczek, które w fazie gazowej mają pełną swobodę ruchu. Wszystkie one cały czas przemieszczają się w przestrzeni zajmowanej przez gaz i nigdy nie zatrzymują się w jednym miejscu. Między cząsteczkami nie występują żadne oddziaływania dalekozasięgowe, a jeśli, to bardzo słabe. Jedyny sposób, w jaki cząsteczki na siebie oddziałują, to zderzenia. Oprócz tego, jeśli gaz jest zamknięty w naczyniu, to jego cząsteczki stale zderzają się ze ściankami tego naczynia, wywierając na nie określone i stałe ciśnienie.Atom – podstawowy składnik materii. Składa się z małego dodatnio naładowanego jądra o dużej gęstości i otaczającej go chmury elektronowej o ujemnym ładunku elektrycznym.
    Gaz doskonały – zwany gazem idealnym jest to abstrakcyjny, matematyczny model gazu, spełniający następujące warunki:
    Fig. 1 W przedstawionej animacji rozmiar atomów helu przedstawiony jest proporcjonalnie do odległości między cząsteczkami jakie są przy ciśnieniu 136 atmosfer. Prędkość ruchu, odpowiadająca temperaturze pokojowej, została spowolniona dwa biliony razy lub odpowiada temperaturze 0,0003 K.

    Gaz jednoatomowygaz złożony z pojedynczych atomów.

    Wykładnik adiabaty w termodynamice – bezwymiarowa wielkość równa stosunkowi ciepła właściwego w przemianie izobarycznej do ciepła właściwego w przemianie izochorycznej. Występuje jako parametr w prawie Poissona opisującym przemianę adiabatyczną gazu doskonałego.Pojemność cieplna (oznaczana jako C, często z indeksami) – wielkość fizyczna, która charakteryzuje ilość ciepła, jaka jest niezbędna do zmiany temperatury ciała o jednostkę temperatury.

    W termodynamice klasycznej do opisu właściwości gazów przyjmuje się uproszczony model gazu doskonałego. Model ten zakłada między innymi, że 1) gaz składa się z pojedynczych, punktowych cząstek, 2) cząstki te nie oddziałują ze sobą poza zderzeniami. Założenia te stosują się szczególnie dobrze do gazów szlachetnych, pod niezbyt wysokim ciśnieniem. Gazy te składają się najczęściej z pojedynczych atomów. Do gazów tych należą hel, neon, argon,krypton, ksenon oraz radon. Długo uważano, że gazy szlachetne nie tworzą związków chemicznych. Aktualnie wiadomo, że jedynie hel nie tworzy trwałych związków chemicznych. Jednak i pozostałe gazy szlachetne wchodzą bardzo trudno w reakcje, i to w szczególnych warunkach.

    Stała gazowa (uniwersalna stała gazowa) (oznaczana jako R) – stała fizyczna równa pracy wykonanej przez 1 mol gazu doskonałego podgrzewanego o 1 kelwin (stopień Celsjusza) podczas przemiany izobarycznej.Hel (He, łac. helium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 2, z grupy helowców (gazów szlachetnych) w układzie okresowym. Jest po wodorze drugim najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem chemicznym we wszechświecie, jednak na Ziemi występuje wyłącznie w śladowych ilościach (4×10% w górnych warstwach atmosfery).

    W warunkach normalnych tylko gazy szlachetne są jednoatomowe. Ale w dostatecznie wysokiej temperaturze wszystkie pierwiastki tworzyłyby gazy jednoatomowe.

    Jedynym sposobem ruchu molekuł gazu jedoatomowego w temperaturze pokojowej jest ruch postępowy.

    Dla gazu idealnego jednoatomowego wartości ciepła właściwego molowego wynoszą:

    - dla procesu zachodzącego pod stałym ciśnieniem,

    Temperatura – jedna z podstawowych wielkości fizycznych (parametrów stanu) w termodynamice. Temperatura jest związana ze średnią energią kinetyczną ruchu i drgań wszystkich cząsteczek tworzących dany układ i jest miarą tej energii.Termodynamika klasyczna, nazywana też fenomenologiczną, zajmuje się makroskopowymi, równowagowymi zjawiskami termodynamicznymi w oparciu o pewne aksjomaty poparte doświadczeniami. Ze względu na fakt, że nauka ta zajmuje się układami w stanie równowagi, w związku z czym nie zajmuje się zmiennością w czasie, niektórzy uważają, że powinna nosić nazwę termostatyki (określenie to nie przyjęło się, pomimo że jego wprowadzenie postulowano już w latach 70). Zajmuje się badaniem wcześniej wspomnianych zjawisk, tylko z punktu widzenia energetycznych efektów makroskopowych, nie wnikając w naturę tych przemian na poziomie pojedynczych cząsteczek.

    - dla procesu zachodzącego przy stałej objętości gazu,

    Neon (Ne, łac. neon) – pierwiastek chemiczny z grupy helowców (gazów szlachetnych) w układzie okresowym. Jego zawartość w górnych warstwach Ziemi wynosi 5 × 10%. Stabilne izotopy neonu to Ne, Ne i Ne. Jest to bezwonny i bezbarwny gaz. Stosuje się go do wypełniania lamp neonowych, jako wydajniejszy od helu środek chłodniczy oraz w laserach. Jest jednak znacznie droższy niż hel, gdyż na skalę przemysłową otrzymywany jest tylko poprzez destylację frakcyjną powietrza, w którym występuje w śladowych ilościach.Argon (Ar, łac. argon) – pierwiastek chemiczny będący gazem szlachetnym. Jest praktycznie niereaktywny i nie ma żadnego znaczenia biologicznego, jest także jednym ze składników powietrza. Argon wyodrębnili i zidentyfikowali Lord Rayleigh i sir William Ramsay w 1894 roku.

    gdzie R = 8,31 J * K * mol jest stałą gazową.

    Wynika stąd, że dla gazu jednoatomowego charakterystyczny wykładnik przemiany adiabatycznej γ = Cp/Cv = 5/3 (w odróżnieniu np. od wartości 7/5 dla gazu dwuatomowego w temperaturze pokojowej, gdzie cząsteczki dodatkowo mogą obracać się). W ogólności wartości Cp, Cv zależą od liczby stopni swobody, jakie przypisuje się cząsteczce gazu. Dla gazu jednoatomowego liczba ta wynosi 3 i związana jest z ruchem translacyjnym atomu w trzech wymiarach w przestrzeni.

    Krypton (Kr, łac. krypton) – pierwiastek chemiczny, z grupy helowców w układzie okresowym. Jest to bezbarwny, niemalże niereaktywny gaz.Helowce (gazy szlachetne) – pierwiastki chemiczne ostatniej, 18 (dawn. 0 lub VIII głównej) grupy układu okresowego. Do pierwiastków tych zalicza się: hel, neon, argon, krypton, ksenon, radon. Prawdopodobnie gazem szlachetnym jest również syntetyczny pierwiastek ununoctium.




    Warto wiedzieć że... beta

    Ruch postępowy punktu materialnego jest to każdy ruch tego punktu opisywany przy użyciu wielkości charakterystycznych dla ruchu postępowego
    Przemiana adiabatyczna (Proces adiabatyczny) – proces termodynamiczny, podczas którego izolowany układ nie nawiązuje wymiany ciepła, lecz całość energii jest dostarczana lub odbierana z niego jako praca. Przemianę tę można zrealizować dzięki użyciu osłon adiabatycznych lub wówczas, gdy proces zachodzi na tyle szybko, że przepływ ciepła nie zdąży nastąpić.
    Warunki normalne – ściśle określone temperatura i ciśnienie otoczenia, które stanowią rodzaj punktu odniesienia do niektórych obliczeń fizykochemicznych.
    Stopień swobody - w fizyce minimalna liczba niezależnych zmiennych opisujących jednoznacznie stan (modelu) układu fizycznego, w termodynamice liczba niezależnych zmiennych stanu, które można zmieniać nie powodując zmiany stanu (rodzaju i liczby faz).

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.021 sek.