Tiriant idealios dujos matome, kad dujos susideda iš atomų ir molekulių, kurios juda pagal kinematikos nustatytus dėsnius. Dujose jos dalelės paprastai yra labai toli viena nuo kitos, tarp jų yra tuštuma. Taip pat matome, kad pagrindinė dujų charakteristika yra ta, kad susidūrus tarpusavyje, praktiškai vyksta tik jų dalelių sąveika.
Kalbant apie idealių dujų įstatymą, galime sakyti, kad jis parodo santykį tarp slėgio, tūrio, temperatūros ir apgamų skaičiaus. Šis ryšys gaunamas iš paprasto dujų modelio, kuris leidžia nustatyti makroskopinių dydžių santykį, remiantis atomų ir molekulių judėjimo tyrimais. Kinetinė dujų teorija remiasi keturiais postulatais:
1 – dujas sudaro molekulės, kurios juda netvarkingai ir nuolat. Kiekvienos molekulės greitis gali būti kitoks nei kitų.
2 – kiekviena dujų molekulė sąveikauja su kitomis tik susidūrimų metu (įprastos kontaktinės jėgos). Vienintelė molekulių energija yra kinetinė energija.
3 – visi susidūrimai tarp molekulių ir indo, kuriame yra dujos, sienų yra visiškai elastingi. Bendra kinetinė energija yra išsaugota, tačiau kiekvienos molekulės greitis gali pasikeisti.
4 – molekulės yra be galo mažos. Didžioji dalis dujų užimamo tūrio yra tuščia vieta.
Remdamiesi šiais postulatais, Boltzmannas ir Maxwellas rodo, kad vidutinė idealių dujų molekulių kinetinė energija yra proporcinga temperatūrai pagal išraišką:
Kur k yra Boltzmanno konstanta, o N - molekulių skaičius. K reikšmę galima apskaičiuoti pagal dujų konstantą R ir Avogadro skaičių N už
Gauta išraiška rodo, kad temperatūra yra proporcinga idealių dujų molekulių vidutinei kinetinei energijai. Taigi matome, kad temperatūra yra molekulių maišymo dujose laipsnio vidurkis. Naudodami apgamų skaičių, turime:
Autorius Domitiano Marquesas
Baigė fiziką
Šaltinis: Brazilijos mokykla - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/teoria-cinetica-dos-gases.htm
