Tähtitiede:ideaalikaasun tilanyhtälö
ideaalikaasun tilanyhtälö
| ideaalikaasun tilanyhtälö |
Jos lämpötila pidetään vakiona, mutta tilavuutta pienennetään, kaasun molekyylit joutuvat lähemmäs toisiaan, ja niiden aiheuttama lisääntynyt pommitus kohottaa painetta. Vastaavasti tilavuuden suurentaminen vähentää painetta. Osoittautuu, että paineen P ja tilavuuden V muutokset riippuvat toisistaan siten, että tulo PV pysyy vakiona.
Jos taas tilavuus pysyy vakiona, mutta lämpötilaa kohotetaan, molekyylien lämpöliike kiihtyy, mikä lisää painetta. Tässä tapauksessa suhde P/T pysyy vakiona, missä T on kaasun absoluuttinen lämpötila.
Kolmas mahdollisuus on pitää paine vakiona. Lämpötilan kohottaminen lisää taaskin lämpöliikettä, mikä laajentaa kaasun tilavuutta. Nyt osoittautuu, että tilavuuden ja absoluuttisen lämpötilan suhde V/T on vakio.
Nämä kolme ominaisuutta voidaan yhdistää yhdeksi tilanyhtälöksi:
PV/T = vakio.
Kaasua, joka toteuttaa tämän yhtälön, sanotaan ideaalikaasuksi. Yhtälö voidaan johtaa teoreettisesti olettamalla, että kaasun molekyylien välillä ei vallitse mitään keskinäisiä voimia. Käytännössä monet kaasut käyttäytyvät lähes ideaalikaasun tavoin.
Jos tarkastellaan tiettyä kaasumäärää, jonka massa on m, tilavuus voidaan lausua tiheyden r avulla: V = m/r. Kun tämä sijoitetaan tilanyhtälöön, saadaan yhtälö, joka kertoo, miten tiheys riippuu paineesta ja lämpötilasta:
P / (r T ) = vakio.
Erikieliset vastineet
| equation of state | englanti (English) | |
| ideal gas | englanti (English) |
Käytetyt lähteet
Alaviitteet
Lähdeviittaus tähän sivuun:
Tieteen termipankki 18.12.2024: Tähtitiede:ideaalikaasun tilanyhtälö. (Tarkka osoite: https://tieteentermipankki.fi/wiki/Tähtitiede:ideaalikaasun tilanyhtälö.)