Идеальный газ

ИДЕАЛЬНЫЙ ГАЗ, теоретическая модель газа, в которой не учитывается взаимодействие частиц газа (средняя кинетическая энергия частиц много больше энергии их взаимодействия). Внутренняя энергия идеального газа определяется лишь кинетической энергией его частиц. Модель идеального газа предложена в 1847 году английским физиком Дж. Герапатом; эта модель легла в основу молекулярно-кинетической теории.

Различают классический и квантовый идеальный газ. Свойства классического идеального газа описываются законами классической физики - Клапейрона уравнением и его частными случаями: законами Бойля - Мариотта и Гей-Люссака. Распределение частиц классического идеального газа по энергиям определяется статистикой Больцмана. Реальные газы хорошо описываются моделью классического идеального газа, если они достаточно разрежены.

При понижении температуры газа или увеличении его плотности могут становиться существенными волновые (квантовые) свойства частиц идеального газа, если длины волн де Бройля для них при скоростях порядка тепловых становятся сравнимыми с расстояниями между частицами. При этом поведение квантового идеального газа, состоящего из частиц с целочисленным спином, описывается статистикой Бозе - Эйнштейна, а поведение частиц с полуцелым спином - статистикой Ферми - Дирака.