[[압력,pressure]], [[부피,volume]], [[온도,temperature]]사이 관계가 이상기체식으로 완벽하게 기술되는 가상의 [[기체,gas]]. 특징 * 구성분자들이 동일 * 분자의 부피가 0 * 기체 분자 사이의 힘이 0 기체 입자간 [[탄성충돌,elastic_collision]](curr goto [[충돌,collision]])하는 것 이외에는 서로 상호작용이 없음. [[통계역학,statistical_mechanics]]의 중요한 [[모델,model]] 중 하나. 실제 [[기체,gas]]는 [[온도,temperature]]가 높고 [[밀도,density]]가 낮은 경우 이상기체와 비슷한 성질을 나타내는 경향이 있음. <> = 기체 분자 운동론 = [[기체분자운동론,kinetic_theory_of_gases]] [[기체,gas]] [[분자,molecule]]들은 [[충돌,collision]]... [[볼츠만_상수,Boltzmann_constant]] k,,B,, [[기체상수,gas_constant]] R 맥스웰 - 볼츠만 분포, 맥스웰-볼츠만 속력 분포, distribution of speed 이상기체상태방정식(ideal gas equation) 가정 CLEANUP * random_walk * 크기, 질량 0? 매우 작음? 질량이 0인건 운동량이 0이 되어서 안될듯하고... point_mass, infinitesimal volume * 직선운동, 직진운동 * 다른 분자와 상호작용 안해 no interaction * 부딪히면 완전탄성충돌? elastic collision * 에너지등분배 energy equipartition law [[https://nate9389.tistory.com/1338 major src]] 기체분자운동에너지??? $K=\frac32Nk_BT$ $=\frac32nN_Ak_BT$ $=\frac32nRT$ [[운동에너지,kinetic_energy]] 분자 속력 측정? 예상? 시 [[제곱평균제곱근,root_mean_square,RMS]] 언급됨. 기체분자운동론으로 다음을 설명할 수 있음 * [[확산,diffusion]] * [[브라운_운동,Brownian_motion]] [[내부에너지,internal_energy]] 맨아래쪽에 관련 내용 있음 [[이상기체,ideal_gas]]에도 TODO: Sites: 쉬운 설명 (고등학교 레벨) http://study.zum.com/book/14325 대학교 필기 https://blog.naver.com/hafs_snu/220810301328 Up: 물리화학 통계역학 = 이상 기체 상태 방정식 = TODO MERGE [[상태방정식,state_equation]](curr at [[방정식,equation#s-18]]) 보일-샤를 법칙 + 게이뤼삭의 법칙을 종합. 입자가 [[탄성충돌,elastic_collision]]해서, [[운동량,momentum]]의 방향이 변함 [[보일-샤를_법칙]]을 만족. P V = n R T $PV=nRT$ [[압력,pressure]]×[[부피,volume]] = (몰수 n)×(기체상수 R)×(절대온도인가?CHK) 여기서 R에 대해 정리하면 R = (P V)/(n T) 이므로, [[기체상수,gas_constant|이상기체상수]] R은 0.082 atm L / mol K -CHK $PV=N k_B T$ $PV=n N_A k_B T$ (N,,A,, k,,B,, = R = [[기체상수,gas_constant]]) $PV=nRT$ ---- $PV=nRT=Nk_BT$ $P:$ [[압력,pressure]] of the gas $V$ : [[부피,volume]] of the gas $n$ : 기체의 몰수 $N$ : 기체 분자 수 $(N=n\cdot N_A)$ $k_B$ : [[볼츠만_상수,Boltzmann_constant]] $T$ : 기체의 절대온도 ---- PV=nRT의 개선 버전: 반데르발스 방정식 van der Waals equation $\left(P+\frac{n^2a}{V^2}\right)\left(V-nb\right)=nRT$ ---- 영어권에선 '이상기체상태방정식'이라 안하고 그냥 '상태방정식', 'equation of state'이라 하는 듯? [[WpKo:상태_방정식]] [[WpEn:Equation_of_state]] [[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3537095&cid=60217&categoryId=60217 물리학백과: 상태방정식]] 그리고 '이상기체법칙' 이라 함 [[WpEn:Ideal_gas_law]] [[WpKo:이상기체_법칙]] 다만 상태방정식 state_equation 이란 것이 또 있음. (행렬, 미방, 입출력 나오는..) 아마 제어이론? [[상태,state]] equation_of_state state_equation 그러고보니 transition_matrix (curr. [[추이행렬,transition_matrix]])여기 중 어떤 것은 state_transition_matrix 임. = Compare: 이상유체 = 완전유체 = Compare: [[완전유체,perfect_fluid]] (AKA [[이상유체,ideal_fluid]]) { AKA [[이상유체,ideal_fluid]] 점성 0 압축성 0 이상유체의 네 가지 가정 비점성(nonviscous) - 내부마찰 0 비압축성(incompressible) — 밀도가 변하지 않는다고 가정, 밀도는 항상 일정하게 유지됨 정상 흐름(steady) - 각 점의 속도가 일정하게 유지됨, 한 지점을 통과하는 모든 입자들의 속도가 같음 비회전성 흐름(irrotational) - 어느 점에서도 각운동량을 갖지 않음 ([[각운동량,angular_momentum]] L=0?) 이상유체의 연속방정식 [[연속방정식,continuity_equation]] 관 속에서 $A_1$ 을 지나는 유체의 질량은 같은 시간 동안 $A_2$ 를 지나는 유체의 질량과 같다. 유체는 비압축성임을 가정하여 부피가 일정. 이때 이상유체의 연속방정식: $A_1v_1=A_2v_2=\textrm{constant}$ Up: [[유체역학,fluid_mechanics]] and [[유체,fluid]] Compare: [[이상기체,ideal_gas]] } = etc; CLEANUP = ideal_gas_law 분리할지말지 tbd { https://citizendium.org/wiki/Ideal_gas_law Google:이상기체법칙 Naver:이상기체법칙 } ---- [[통계역학,statistical_mechanics]] [[열역학,thermodynamics]] ---- Twins: [[https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3537186&cid=60217&categoryId=60217 물리학백과: 이상기체]] https://everything2.com/title/ideal+gas Up: [[화학,chemistry]] [[기체,gas]]