Газ: различия между версиями

[непроверенная версия][непроверенная версия]
Содержимое удалено Содержимое добавлено
Нет описания правки
уточнение, пробел
Строка 2:
[[Файл:Diossido di azoto.jpg|thumb|340px|Газ [[Оксид азота(IV)|NO<sub>2</sub>]]]]
'''Газ''' (газообразное состояние) (от {{lang-nl|gas}}, восходит к {{lang-grc|χάος}}) — одно из четырех основных [[агрегатное состояние|агрегатных состояний]] [[вещество|вещества]], характеризующееся очень слабыми связями между составляющими его частицами ([[молекула]]ми, [[атом]]ами или [[ион]]ами), а также их большой подвижностью. Частицы газа почти свободно и хаотически движутся в промежутках между столкновениями, во время которых происходит резкое изменение характера их движения. {{sfn|Физическая&nbsp;Энциклопедия&nbsp;т.&nbsp;1|1988|с=375}}
Также термин «газ» можно также определить как вещество, температура которого равна или превышает критическую точку, при которой никакое сжатие газа не приводит к образованию жидкости. Газообразное состояние вещества в условиях, когда возможно существование устойчивой жидкой или твёрдой [[Термодинамическая фаза|фазы]] этого же вещества, обычно называется ''[[пар|па́ром]]''. Реальный газ представляет собой высоко перегретый пар, состояниесвойства которого незначительно отличается от [[Идеальный газ|идеального газа.]] В связи с этим в термодинамическом описании паров и реальных газов следует различать только два состояния — насыщенные пары (двухфазовые системы) и перегретые пары — (однофазовые газообразные состояния){{sfn|Белоконь&nbsp;Н.&nbsp;И.,&nbsp;Основные&nbsp;принципы&nbsp;термодинамики|1968|с=78}}.
Подобно [[жидкость|жидкостям]], газы обладают текучестью и сопротивляются деформации. В отличие от жидкостей, газы не имеют фиксированного объёма, а стремятся заполнить весь доступный [[объём]] (например, сосуда). В планетарном масштабе газ в атмосфере удерживается гравитацией и не образует свободной поверхности.
Газообразное состояние — самое распространённое состояние вещества [[Вселенная|Вселенной]] ([[межзвёздное вещество]], [[туманность|туманности]], [[звезда|звёзды]], [[атмосфера|атмосферы планет]] и т. д.). По химическим свойствам газы и их смеси весьма разнообразны: от малоактивных [[инертный газ|инертных газов]] до взрывчатых газовых смесей. Понятие «газ» иногда распространяют не только на совокупности атомов и молекул, но и на совокупности других элементарных [квантовых] частиц (то есть на [[Квантовая система|квантовую систему]]) — [[фотон]]ов, [[электрон]]ов, [[Броуновское движение|броуновских частиц]], а также [[плазма|плазму]].
Строка 8:
== Некоторые частные случаи ==
* [[Идеальный газ]] — газ, в котором взаимодействие между молекулами сводится к парным столкновениям, причём время межмолекулярного столкновения намного меньше среднего времени между столкновениями. Идеальный газ является простейшим модельным объектом [[молекулярная физика|молекулярной физики]]. В классической (феноменологической) термодинамике идеальный газ — гипотетический, не существующий в природе газ, в точности подчиняющийся уравнению газового состояния Клапейрона — Менделеева:<math>PV=\nu \;RT</math>
* [[Реальный газ]] — агрегатное состояние вещества (простого тела). Состояние реальных газов приближённо описывается уравнением Клапейрона в условиях далёких от температуры конденсации, а в условиях, близких к коденсации, где силами молекулярного взаимодействия нельзя пренебречь, используются приближённые эмпирические и полуэмпирические уравнения. Наиболее простым и распространённым является уравнение [[Ван-дер-Ваальс]]а. Известно немало попыток теоретического вывода уравнения состояния реального газа. Американский физик Д. Майер и советский математик Н. Боголюбов с помощью методов статистической физики вывели уравнение состояния реальногогазареального газа в наиболее общем виде, включающее так называемые вириальные коэффициенты, являющиеся функциями только температуры. Вириальные коэффициенты не могут быть определены теоретическими методами и должны определяться с помощью экспериментальных данных.{{sfn|Кириллин&nbsp;В.&nbsp;А.&nbsp;, Техническая&nbsp;термодинамика|1983|с=165}}
* [[Газ Ван-дер-Ваальса]] — идеализированный газ, точно подчиняющийся уравнению Ван-дер-Ваальса. Важнейшим свойством этого газа является существование в такой простой модели [[фазовый переход|фазового перехода]] газ — жидкость.
Строка 60:
 
=== Электрический ток в газах ===
Газы — очень плохие проводники, но в [[Плазма|ионизированном состоянии]] газ способен проводить [[электрический ток]]<ref>{{книга|заглавие=Элементарный учебник ;физики|ответственный=Под ред. Ландсберг Г. С.|издание=Изд. 8-е|место=М.|издательство=[[Наука (издательство)|Наука]]|год=1972|том=2|страницы=230—268}}</ref>. [[Электрическая проводимость|Проводимость]] газа зависит от напряжения нелинейно, поскольку степень ионизации изменяется по сложному закону. Основных способов ионизации газа два: термическая ионизация и ионизация электрическим ударом. Кроме того, существует так называемый самостоятельный электрический разряд (пример — [[молния]]).
 
Термическая ионизация — придание [[атом]]ам достаточной кинетической энергии для отрыва [[электрон]]а от ядра и последующей ионизации вследствие повышения температуры газа и тепловое движение атомов газа, приводящее к столкновениям и превращением их в кинетическую энергию. Температуры, необходимые для ионизации газов, очень высоки (например, для водорода этот показатель составляет 6 000 К). Этот тип ионизации газов распространен преимущественно в природе.