Gas unggul
Termodinamik | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
![]() Enjin haba Carnot klasik | ||||||||||||
Cabang
| ||||||||||||
Hukum
| ||||||||||||
Sistem
| ||||||||||||
Sifat sistem Nota: Rencana condong mewakili Pemboleh ubah konjugat
| ||||||||||||
Sifat bahan
| ||||||||||||
Persamaan
| ||||||||||||
Keupayaan
| ||||||||||||
| ||||||||||||
Ahli sains
| ||||||||||||
| ||||||||||||
|
Gas unggul ialah gas hipotesis yang terdiri dari zarah-zarah serupa dengan isi padu sifar dan tiada daya antara molekul. Di samping itu, atom atau molekul juzuk tersebut mengalami perlanggaran kenyal sempurna dengan dinding bekas yang mengandungi gas tersebut. Gas nyata tidak mempunyai ciri-ciri ini, walaupun hampir sama dan oleh itu, boleh dianggap mewakili gas nyata, terutamanya pada suhu yang tinggi dan tekanan yang rendah.[1]
Terdapat tiga jenis gas unggul:
- gas unggul klasik atau Maxwell-Boltzmann,
- gas Bose kuantum unggul, terdiri dari boson, dan
- gas Fermi kuantum unggul, terdiri dari fermion.
Gas unggul termodinamik klasik
Ciri-ciri termodinamik gas unggul boleh diwakili oleh dua persamaan:[2][3]
Hukum gas unggul
Persamaan keadaan gas unggul klasik diberikan oleh hukum gas unggul.
Tenaga dalaman gas unggul pula diberikan oleh:
dengan:
- merupakan pemalar (contohnya 3/2 untuk gas monatom);
- U ialah tenaga dalaman;
- p ialah tekanan;
- V ialah isi padu;
- n ialah kuantiti gas (mol);
- R ialah pemalar gas, 8.314 J•K-1mol-1;
- T ialah suhu mutlak;
- N ialah bilangan zarah;
- k ialah pemalar Boltzmann, 1.381x10-23 J•K-1.
Persamaan ini diterbitkan daripada tiga hukum gas, iaitu:
Gabungan ketiga-tiga hukum ini persamaan di bawah:
Model mikroskopik
Dalam perubahan pemerhatian daripada nilai makroskopik (bahagian kiri persamaan) kepada nilai mikroskopik (bahagian kanan persamaan), persamaan ini dipakai:
dengan:
- N ialah bilangan zarah gas;
- kb ialah pemalar Boltzmann.
Lihat juga
Rujukan
- ^ Cengel, Yunus A.; Boles, Michael A. Thermodynamics: An Engineering Approach (ed. 4th). m/s. 89. ISBN 0-07-238332-1.
- ^ Adkins, C. J. (1983). Equilibrium Thermodynamics (ed. 3rd). Cambridge, UK: Cambridge University Press. m/s. 116–120. ISBN 0-521-25445-0.
- ^ Tschoegl, N. W. (2000). Fundamentals of Equilibrium and Steady-State Thermodynamics. Amsterdam: Elsevier. m/s. 88. ISBN 0-444-50426-5.