Идеал газдың макроскопиялық күй теңдеуі

Күй теңдеуі - термодинамикалық жүйенің температура, қысым, көлем және химиялық потенциал секілді макроскопиялық шамаларын өзара байланыстыратын теңдеуі. Күй теңдеуі термодинамикалық құбылыстар орын алатын жүйелерде ақиқат болады. Алайда, шынайы өмірдегі құбылыстардың күй теңдеулері аса қиын болады.
Жүйенің күй теңдеуі термодинамика постулаттарының ішіне кірмейді және олардың салдары болып табылмайды. Ол өзге қайнарлардан (статистикалық физиканың зерттеулері нәтижесінде алынған тәжірибелерден, модельдерден) алынған болуы керек. Термодинамика, өз кезегінде, заттардың ішкі құрылысына қатысты сұрақтарды қарастырмайды. Күй теңдеуінде белгіленген қатынастар тек термодинамикалық тепе-теңдік жағдайында ғана ақиқат болады.
Идеал газ–бұл молекулалар арасындағы өзара әсер елеусіз аз болатын газ.
Газдың берілген массасының куйі үш макроскопиялық параметрмен сипатталады: қысым р, көлем V және тем¬пература Т. Қазір біз олардың арасында кандай байланыс барларын табамыз, ал содан соң ол байланыс не үшін керектігін көреміз.
Күй теңдеуі. Біз идеал газдың жайын молекула-кинетикалық теория тұрғысынан жүйелі карастырайық. Газ қысымының оның молекулаларының шоғырына және температурасына тәуелді болатыны анықталды.Осы тәуелділік негізінде жеткілікті сиретілген газдың берілген массасының күйін сипаттайтын барлық үш макроскопиялық параметр р, V және Т-т байланыстыратын теңдеуді алуға болады. Бұл теңдеу идеал газ күйінің теңдеуі деп аталады.
Мына р = пRТ тендеуіне газ молекулалары шоғырына арналған өрнекті қоямыз, осы арқылы газ шоғырын мына түрде жазуға болады:

n=
мұндағы NА —Авогадро тұрақтысы, m — газдың массасы, М — оның мольдік массасы.
Жоғардағы теңдеуді р = пRТ теңдеуінің орнына қойсақ мынандай формола шығады:
PV=
Мұндағы Больцман тұрақтысы мен Авогадро тұрақтысы NА -ның көбейтіндісін универсал (мольдік) газ тұрақтысы деп атайды жә¬не оны R әрпімен белгілейді:
R=1.38 Дж/K 1/моль=8.31Дж/( моль.К)
PV=
Бұл теңдеуде газдың тегіне тәуелді болатын бір ғана шама бар, ол — оның мольдік массасы.
Жоғадағы күй тендеуінен кез келген екі күйдегі идеал газдың кысымы, келемі және температурасы арасындағы байланыс келіп шығады.
Егер индекс 1-мен — екінші күйге катысты параметрлерді белгілесек, ал индекс 2-мен — екінші күйге қатысты параметрлерді белгілесек, онда жоғардағы теңдеуге сәйкес газдың берілген мас¬сасы ушін
және
теңдеулерін аламыз.
Бұл тендеулердің, оң бөліктері бірдей. Демек, олардың сол бөліктері де тең болуға тиіс:
t
Бұл түрдегі күй тендеуі Клапейрон теңдеуі делінеді жә¬не бұл күй тендеуін жазудың, бір түрі болып табылады.
және түріндегі күй теңдеуін бірінші рет ұлы орыс ғалымы Д. И. Менделеев алған. Сондықтан оны Менделеев - Клапейрон тендеуі деп атайды.

1. Физика және астрономия: Жалпы білім беретін мектептің 9-сыныбына арналған оқулық. Өңд., толықт. 2-бас. / Р. Башарұлы, Д. Қазақбаева, У. Токбергенова, Н. Бекбасар. — Алматы: "Мектеп" баспасы
2. Құдайқұлов М., Жаңабергенов Қ. Орта мектепте физиканы оқыту әдістемесі. Алматы: Рауан, 1998.
3. Савельев И.В. Жалпы физика курсы. т. 1,2,3, Алматы, Мектеп, 1977