Quantum изход експресия налягане идеален газ (доп. Mat).
Нека сега разгледаме състоянието на идеален газ от квантова гледна точка. Разглеждане на частиците маса m е разположен в непромокаем размер кутия Lx'Ly'Lz. Нейната енергия е. За разлика от класическата описание се посочва частици, квантово-механичен анализ показва, че издатък импулс може да се само отделен набор от стойности: ;; Etoobstoyatelstvo тук води до квантована енергия на частицата. Възможните стойности на енергия:
(22)
Уравнение (22) показва, че енергията на всяко ниво, зависи от размера на кутията. Да предположим, че една от стените на кутията (например, перпендикулярна на говедото на ос) заменя буталото. Когато намаляване на енергията на обема на буталото кутия на частицата ще се увеличи. Средства за компресиране на площта под е необходимо буталото за извършване на работа срещу натиска принуждава частиците до стената. Тази сила е равна на отрицателен производно на размера на Lx енергия.
(23)
Superscript "1" в силата на налягане означава, че една сила на натиск на една частица. На термодинамично равновесие на топлинна взаимодействието на частиците с стената и през него, с топлинна резервоара е непрекъснат преход от ниво на ниво. Налягането се колебае. Силите на налягане частиците стойност на стената се равнява на
(24)
На следващо място, обърнете внимание на факта, че в равновесие
(25)
По този начин, в състояние на равновесие сила на натиск върху стената на една частица може да бъде изразена по отношение на средната енергия
. (26)
Ако кутия N молекули, силата на натиск е N пъти:
(27)
От областта на стената е LyLz. Налягането р = Fx / LyLz е точно същата, както на класическата изчисляването дава
Крайното налягане на експресията не включва информация за масата на молекулата или устройството. Тя е валидна за молекули на всеки газ. Ако кутията е смес от два газове с насипна плътност n1 in2. в съответствие с идеални взаимодействия примерните газ между молекулите на двата вида са незначителни, и всеки от компонентите създава налягане независимо. Получената налягането на газовата смес може да се изчисли, както следва:
Закона Daltonaglasit това налягане генерира газова смес, е равна на сумата от напрежението създадена от всеки компонент на сместа (всеки компонент генерира налягане като ако няма други компоненти на сместа).
Опитът колапс калай атмосферно налягане е впечатляващ пример за закона на Далтон. Банка с малка дупка се запълва 1/4 с вода. Вода за дълго време варено. В пространството над газ вода е смес от пара и въздух. От сместа се вентилира в атмосферата през отвора, е атмосферното налягане. С добър приток на топлина температура на сместа е само малко под 1000. При тази температура парното налягане почти равно на атмосферното налягане. Парциалното налягане на въздуха е изключително ниска в сместа. При охлаждане плътно затворен може водната пара се кондензира. налягането на водната пара, а оттам и на налягането на сместа става много ниска. Атмосферно налягане смазва банката.
Свързани статии