Садржај
- Претпоставке кинетичке теорије.
- Својства гасова објашњена кинетичком теоријом.
- Савршени закон о гасу.
- Одступања од савршеног понашања гасова.
Кинетичка молекуларна теорија, позната и као Кинетичка теорија гасова, моћан је модел који настоји да објасни мерљиве карактеристике гаса у погледу малих померања честица гаса. Кинетичка теорија објашњава својства гасова у погледу кретања његових честица. Кинетичка теорија заснива се на бројним претпоставкама и због тога је приближан модел.
Претпоставке кинетичке теорије.
Гасови у кинетичком моделу сматрају се "савршеним". Савршени гасови се састоје од молекула који се крећу у потпуности насумично и никада се не престају кретати. Сви удари честица гаса су потпуно еластични, што значи да се не губи енергија. (Да то није случај, молекули гаса би на крају понестали енергије и акумулирали се на дну њихове посуде.) Следећа претпоставка је да је величина молекула занемарљива, што значи да у суштини имају нула пречника. То се готово односи на врло мале моноатомске гасове попут хелијума, неона или аргона. Коначна претпоставка је да молекули гаса не комуницирају, осим када се сударају. Кинетичка теорија не узима у обзир електростатичке силе између молекула.
Својства гасова објашњена кинетичком теоријом.
Гас има три својствена својства, притисак, температуру и запремину. Ова три својства су међусобно повезана и могу се објаснити кинетичком теоријом. Притисак узрокују честице које ударају о зид спремника за плин. Нечврсти спремник, попут балона, шириће се све док притисак гаса у балону не буде једнак оном на спољној страни балона. Када је гас под ниским притиском, број судара је мањи него код високог притиска. Повећање температуре гаса у фиксном волумену такође повећава његов притисак јер топлота узрокује брже кретање честица. Слично томе, ширење запремине у којој се гас може кретати снижава и његов притисак и температуру.
Савршени закон о гасу.
Роберт Боиле је међу првима открио везу између својстава гасова. Бојлов закон каже да је при сталној температури притисак гаса обрнуто пропорционалан његовом запремини. Цхарлес закон, након што Јацкуес Цхарлес разматра температуру, утврди да је за фиксни притисак волумен плина директно пропорционалан његовој температури.Ове једначине су комбиноване да би се формирала савршена једнаџба гаса за један мол гаса, пВ = РТ, где је п притисак, В је запремина, Т је температура и Р је универзална константа гаса.
Одступања од савршеног понашања гасова.
Савршени закон о гасу делује добро за ниске притиске. При високим притисцима или ниским температурама молекули гаса долазе у довољну близину за интеракцију; управо ове интеракције узрокују да се гасови кондензују у течности и без њих би сва материја била гасовита. Ове интеракктомске интеракције називају се Ван дер Ваалсове силе. Према томе, савршена једнаџба гаса може се модификовати тако да укључује компоненту која ће описати интермолекуларне силе. Ова сложенија једнаџба назива се Ван дер Ваалсова једначина стања.