Idealni plin

Termodinamika
Klasični Carnotov toplotni motor
Grane Klasična Statička Hemijska Kvantna termodinamika Ravnoteža / Neravnoteža
Zakoni Nulti Prvi Drugi Treći
Sistemi Zatvoreni sistem Izolovani sistem Stanje Jednačina stanja Idealni gas Realni gas Agregatno stanje Faza (materija) Ravnoteža Kontrolna zapremina Instrumenti Procesi Izobarni Izohorni Izotermni Adijabatski Izentropski Izentalpijski Kvazistatički Politropski Slobodna eksapnzija Povratnost Nepovratnost Endopovratnost Ciklusi Toplotni motori Toplotne pumpe Termalna efikasnost
Svojstva sistema Napomena: Konjugirane varijable su ukošene Dijagrami svojstava Intenzivna i ekstenzivna svojstva Procesne funkcije Rad Toplota Funkcije stanja Temperatura / Entropija (uvod) Pritisak / Zapremina Hemijski potencijal / Broj čestica Kvalitet pare Smanjena svojstva
Svojstva materijala Baze podataka o svojstvima Specifični toplotni kapacitet  ${\displaystyle c=}$ ${\displaystyle T}$ ${\displaystyle \partial S}$ ${\displaystyle N}$ ${\displaystyle \partial T}$ Stišljivost  ${\displaystyle \beta =-}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial p}$ Termičko širenje  ${\displaystyle \alpha =}$ ${\displaystyle 1}$ ${\displaystyle \partial V}$ ${\displaystyle V}$ ${\displaystyle \partial T}$
Jednačine Carnotova teorema Clausiusova teorema Fundamentalna relacija Zakon idealnog plina Maxwellove relacije Onsagerove recipročne relacije Bridgmanove jednačine Tabela termodinamičkih jednačina
Potencijali Slobodna energija Slobodna entropija Unutrašnja energija ${\displaystyle U(S,V)}$ Entalpija ${\displaystyle H(S,p)=U+pV}$ Helmholtzova slobodna energija ${\displaystyle A(T,V)=U-TS}$ Gibbsova slobodna energija ${\displaystyle G(T,p)=H-TS}$
Historija Kultura Historija Opća Entropija Plinski zakoni "Perpetuum mobile" mašine Filozofija Entropija i vrijeme Entropija i život Brownova račna Maxwellov demon Paradoks toplotne smrti Loschmidtov paradoks Sinergetika Teorije Kalorijska teorija Vis viva ("živa sila") Mehanički ekvivalent toplote Pokretačka snaga Ključne publikacije "Eksperimentalni upit o izvoru toplote..." "O ravnoteži heterogenih supstanci" "Razmišljanja o pokretačkoj snazi vatre" Hronologije Termodinamika Toplotni motori Umjetnost Obrazovanje Maxwellova termodinamička površina Entropija kao širenje energije
Naučnici Bernoulli Boltzmann Carnot Clapeyron Clausius Carathéodory Duhem Gibbs von Helmholtz Joule Maxwell von Mayer Onsager Rankine Smeaton Stahl Thompson Thomson van der Waals Waterston
Ostalo Nukleacija Samomontaža Samoorganizacija Red i nered
Kategorija
p r u

Idealni plin je svaki plin čije čestice (atomi ili molekule) imaju ukupno zanemarljivo malu sopstvenu zapreminu.^[1] Između njih ne postoje međumolekulske Van der Waalsove sile, pa se idealni plin ne može prevesti u tekuće ili čvrsto stanje. Idealni plin je teorijski koncept, a realni plinovi mu se približavaju tek pri niskim pritiscima i visokim temperaturama. Idealni plin se ponaša prema jednadžbi stanja idealnog plina i statističkoj mehanici.^[2] Općenito, plin se ponaša više poput idealnog plina na višim temperaturama i nižim pritiscima, jer potencijalna energija uslijed intermolekulskih sila postaje manje značajna u odnosu na kinetičku energiju čestica, a veličina molekula postaje manje značajna u odnosu na prazan prostor između njih. Jedan mol idealnog plina ima kapacitet od 22,710947 (13) litara^[3].<

Pri standardnom pritisku i temperaturi, većina realnih plinova ponaša se kao idealni plin. Većina plinova, kao što su zrak, dušik, kisik, vodik, plemeniti plinovi, uključujući i neke teže, kao što je ugljik-dioksid, mogu se smatrati idealnim plinovima, unutar razumnih odstupanja. Uglavnom, kao idealni plin, svaki se ponaša više kod viših temperatura i manjih gustoća (manjih pritisaka), kada mehanički rad međumolekulskih sila postaje manje značajan u poređenju s kinetičkom energijom čestica i njihovoj veličini, manje je značajna u komparaciji s praznim prostorom između njih.^[4] IUPAC recommends that the former use of this definition should be discontinued;^[5]

To se posebno odnosi na teže plinove, vodenu paru i freone. U nekim slučajevima, na niskim temperaturama i višim pritiscima, realni plinovi mijenjaju agregatno stanje, pretvarajući se u tekućine ili krute tvari. Model idealnih plinova ne dozvoljava promjene agregatnih stanja. U tom slučaju se trebaju koristiti složenije jednadžbe njihovih stanja.

Modeli idealnih plinova su se istraživali u Newtonovoj dinamici i kinetičkoj teoriji plinova, kao i u kvantnoj mehanici. Ponekad se modeli idealnih plinova koriste za ponašanje elektrona u metalima, a to je i jedan od najvažnijih modela u statističkoj mehanici.

1. ^ Tuckerman, Mark E. (2010). Statistical Mechanics: Theory and Molecular Simulation (1st izd.). str. 87. ISBN 978-0-19-852526-4.
2. ^ Cengel, Yunus A.; Boles, Michael A. Thermodynamics: An Engineering Approach (4th izd.). str. 89. ISBN 0-07-238332-1.
3. ^ "CODATA Value: molar volume of ideal gas (273.15 K, 100 kPa)". Pristupljeno 7. 2. 2017.
4. ^ "CODATA Value: molar volume of ideal gas (273.15 K, 101.325 kPa)". Pristupljeno 7. 2. 2017.
5. ^ Calvert, J. G. (1990). "Glossary of atmospheric chemistry terms (Recommendations 1990)". Pure and Applied Chemistry. 62 (11): 2167–2219. doi:10.1351/pac199062112167.