náhled|upright=1.5|vpravo|Model ideálního plynu v nádobě s pevnými stěnami. Některé molekuly jsou barevně odlišeny pro snadnější sledování pohybu. Ideální (dokonalý) plyn je plyn, který má na rozdíl od skutečného plynu tyto ideální vlastnosti: je dokonale stlačitelný a bez vnitřního tření.
Částice takového plynu musejí splňovat následující podmínky: rozměry částic jsou zanedbatelné vzhledem ke vzdálenostem mezi nimi (částice ideálního plynu lze tedy považovat za hmotné body, které se navzájem nedotýkají; pouze v okamžiku srážky), kromě srážek na sebe částice jinak nepůsobí, celková kinetická energie částic se při vzájemných srážkách nemění, tzn. srážky částic jsou dokonale pružné.
Důsledkem těchto podmínek je dokonalá stlačitelnost a dokonalá tekutost ideálního plynu.
Vlastnosti Skutečné plyny téměř vyhovují podmínkám ideálního plynu v omezeném rozsahu kolem teploty 0 °C a tlaku 101 325 Pa (tzn. za normálních podmínek). Reálné plyny se vlastnostem ideálního plynu přibližují při dostatečně vysoké teplotě a nízkém tlaku.
Ideální plyn se používá ke zjednodušenému zkoumání vlastností a chování plynů při mechanických a termodynamických dějích. Pro termodynamické děje v plynech platí stavová rovnice ideálního plynu:
kde je tlak plynu, je objem, celkový počet částic plynu, termodynamická teplota a Boltzmannova konstanta.
Průměrná kinetická energie jedné částice ideálního plynu je podle ekvipartičního principu přímo úměrná teplotě:
Tuto energii lze vyjádřit rovněž pomocí střední kvadratické rychlosti částic:
kde je hmotnost jedné částice.
Tlak ideálního plynu lze vyjádřit pomocí základní rovnice:
kde je objem nádoby a je hustota plynu.
Z uvedených vztahů lze určit celkovou vnitřní energii ideálního plynu, která odpovídá úhrnné kinetické energii částic:
Odkazy
Reference
Související články Plyn Van der Waalsův plyn Ideální tekutina
Kategorie:Termodynamika Kategorie:Statistická mechanika