2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу Пред.  1, 2, 3, 4  След.
 
 Re: Что такое идеальный газ
Сообщение30.08.2024, 07:00 
Аватара пользователя


11/12/16
13853
уездный город Н
drzewo в сообщении #1652355 писал(а):
Процитирую Седова <<Механика сплошной среды>> том 1 :

И что?
Термин "идеальный газ" - это общепринятое название вполне конкретной физической модели. И другой, не той, о которой пишет Седов.
Даже подозреваю, какая была у него мотивация сделать такое уточнение "... или идеальный газ". И даже она может быть оправдана в рамках "механики сплошной среды". Но это совершенно не повод бежать и менять общепринятые определения терминов.

Утундрий в сообщении #1652356 писал(а):
Нет, вот когда формулы пишут, так обычно всё бывает понятно. Но как только начинают названия сочинять... Может, ну их? Названия эти.

Формулы не избавляют от необходимости называть словами те или иные абстрактные построения. Ибо это бывает удобно.
Например, "СТО" - по полторы буквы на постулат. :wink:

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое идеальный газ
Сообщение30.08.2024, 12:05 


21/12/16
772
Утундрий в сообщении #1652356 писал(а):
Очередной терминологический спор? Нет, вот когда формулы пишут, так обычно всё бывает понятно. Но как только начинают названия сочинять... Может, ну их? Названия эти.

Согласен. Ну, по крайней мере, теперь формулы написаны.:)

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое идеальный газ
Сообщение30.08.2024, 14:25 


21/12/16
772
amon в сообщении #1652301 писал(а):
С тоски зрения термодинамики-статфизики, идеальный газ - среда, для которой уравнение равновесного состояния -
$PV=\operatorname{const}T$

Однако стоит заметить, что данное уравнение состояния используется и для сжимаемого вязкого газа. См. Лойцянский Механика жидкости и газа. Вопрос, конечно, опять в терминологии: как, станем мы вязкий газ называть идеальным?

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое идеальный газ
Сообщение30.08.2024, 14:37 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
5255
ФТИ им. Иоффе СПб
drzewo в сообщении #1652388 писал(а):
Однако стоит заметить, что данное уравнение состояния используется и для сжимаемого вязкого газа. См. Лойцянский Механика жидкости и газа. Вопрос, конечно, опять в терминологии: как станем мы вязкий газ называть идеальным?
Вопрос сугубо филологический (терминологический). В термодинамике такой газ называется идеальным. Как я уже говорил, в термодинамике рассматриваются равновесные (квазиравновесные) процессы. Вязкость - кинетическое свойство, лежит за рамками термодинамики. Поэтому есть терминологические различия между термодинамикой и гидродинамикой.

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое идеальный газ
Сообщение30.08.2024, 16:39 
Заслуженный участник


20/04/10
1878
"Для идеального газа потенциал взаимодействия частиц равен нулю. Кроме того, в этой модели частицы не имеют собственного объема, поэтому, в конфигурационном интеграле интегрирование по координатам проводится по всему объему системы." Тем не менее, конечно, подразумевается, что система достигает равновесного-статистического состояния, а не летают частицы сами по себе с данными им начальными энергиями. На мой взгляд, это и есть правильное определение. Если хочется, то можно формализовать в формулах.

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое идеальный газ
Сообщение30.08.2024, 21:19 
Аватара пользователя


08/10/09
959
Херсон
Самая главная изюминка (нюанс) модели идеального газа в том что в ее рамках пренебрегают объемом (размерами) молекул но учитывают их форму с тем чтобы учесть возбуждение вращательных и колебательных степеней свободы. Вращение и колебания нежестких молекул являются важным «резервуаром» их внутренней энергии. Возбуждение этих типов движения может происходить в процессе столкновения. Принимая во внимание этот эффект, столкновения уже не могут считаться абсолютно упругими, а фактически являются неупругими. Поэтому модель идеального газа в некотором смысле может считаться "гибридной"

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое идеальный газ
Сообщение30.08.2024, 21:28 


21/12/16
772
amon в сообщении #1652390 писал(а):
Вопрос сугубо филологический (терминологический)

Давайте зафиксируем следующий факт: определение идеального газа в механике сплошной среды не эквивалентно термодинамическому определению.

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое идеальный газ
Сообщение30.08.2024, 21:38 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
5255
ФТИ им. Иоффе СПб
drzewo в сообщении #1652425 писал(а):
Давайте зафиксируем следующий факт: определение идеального газа в механике сплошной среды не эквивалентно термодинамическому определению.
Полностью согласен.

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое идеальный газ
Сообщение30.08.2024, 22:29 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


15/10/08
12519
МСС вообще не интересуется структурой флюида. Это просто нечто непрерывно размазанное и удовлетворяющее хорошим, годным, балансовым соотношениям. Если же вдаваться в детали, то это уже физическая кинетика начинается.

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое идеальный газ
Сообщение30.08.2024, 23:02 
Заслуженный участник


20/04/10
1878
reterty в сообщении #1652421 писал(а):
Принимая во внимание этот эффект, столкновения уже не могут считаться абсолютно упругими, а фактически являются неупругими. Поэтому модель идеального газа в некотором смысле может считаться "гибридной"
Да, энергия при ударах может перераспределяться между степенями свободы, но, в модели идеального газа, вся она остаётся в полных кинетических энергиях сталкивающихся молекул, потенциальных энергиях "пружинок" между атомами, иногда ещё учитывают электронные возбуждения. Никаких химических реакций с молекулами не происходит. Гамильтониан отдельной частицы можно записывать с вращениями, с колебаниями или ещё какие-то допустимые внутренние возбуждения (типа электронных) -- это всё не выводит из модели идеального газа. Лишь бы не было взаимодействия отдельных частиц газа и была возможность пренебречь объемом частиц при вычислении статистического интеграла.

А вот при вычислении статистических сумм, действительно отцепляют трансляционные движения от вращений, а вращения от колебаний (адиабатическое приближение), но это оправдано маленькой оценкой финальной ошибки, и это не проблема модели идеального газа, а проблема квантово-механическая -- очень сложно искать уровни энергии молекулы не факторизуя волновую функцию.

Кажется понял в чём было возражение. В механике упругие те, в которых полная кинетическая сохраняется. Если внутренние возбуждения учитывать, то, конечно будут неупругие. Но в модели идеального газа нет ничего об упругих соударениях (хотя в школьных учебниках пишут об этом). В широком смысле модель требует лишь трёх вещей: нет взаимодействия частиц, не требуется учитывать объем частиц, и равновесное состояние каким-то образом достигнуто.

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое идеальный газ
Сообщение01.09.2024, 10:28 
Заслуженный участник


28/12/12
7931
drzewo в сообщении #1652388 писал(а):
Однако стоит заметить, что данное уравнение состояния используется и для сжимаемого вязкого газа.

Тут за термодинамику гутарят. А в термодинамике идеальность - неидеальность газа именно уравнением состояния определяется.

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое идеальный газ
Сообщение01.09.2024, 11:11 
Заслуженный участник


20/04/10
1878
DimaM в сообщении #1652624 писал(а):
А в термодинамике идеальность - неидеальность газа именно уравнением состояния определяется.
Нет же! Идеальность -- это отсутствие взаимодействия между частицами и пренебрежимо малый объём частиц. Газы Ферми-Дирака, Бозе-Эйнштейна -- это всё идеальные системы. Просто различают высокотемпературный (классический) предел и низкотемпературный. В высокотемпературном, действительно, уравнения состояния стремятся к уравнению классического идеального газа. В общем, не стоит привязывать термин "идеальный" к уравнению состояния. В школе, конечно, такая привязка давно существует, но это не повод её считать общеупотребительной.

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое идеальный газ
Сообщение01.09.2024, 11:16 
Заслуженный участник


28/12/12
7931
lel0lel
Согласен.
Подразумевается квазистатика (поэтому никакой вязкости) и высокотемпературный предел (далеко от вырождения).

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое идеальный газ
Сообщение18.10.2024, 12:05 


17/10/16
4813
Кстати, термодинамическая упрощенная модель газа (нет межмолекулярных взаимодействий, молекулы - материальные точки, параметры (теплоемкость, показатель адиабаты) не зависят от температуры, агрегатное состояние неизменно) называется совершенным газом. А совершенный газ, у которого нет еще и вязкости, называется идеальным газом (это уже упрощенная модель реального газа в аэродинамике, а не просто в термодинамике).

 Профиль  
                  
 
 Re: Что такое идеальный газ
Сообщение18.10.2024, 12:27 
Заслуженный участник


28/12/12
7931
sergey zhukov в сообщении #1658923 писал(а):
А совершенный газ, у которого нет еще и вязкости, называется идеальным газом

В примерно всех читанных мной книжках по термодинамике и стат. физике написано "идеальный газ", а "совершенный газ" не написано примерно нигде. Притом написано в разделах, где вязкость нерелевантна.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 51 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group