Решение задачи: Выбор модели для реального газа

Во время изучения зависимости температуры сжатого реального газа от давления построили три различные модели: имитационную детерминированную, аналитическую детерминированную и имитационную стохастическую. Какая из моделей опишет газ наиболее точно? Выберите один ответ: а. обе имитационные b. имитационная стохастическая с. ни одна из моделей не имеет преимуществ, все зависит от технического исполнения d. аналитическая детерминированная е. имитационная детерминированная Ответ: b. имитационная стохастическая Пояснение для записи в тетрадь: Для выбора наиболее точной модели реального физического процесса необходимо учитывать следующие факторы: 1. Реальный газ, в отличие от идеального, обладает сложным поведением молекул, которое трудно описать одной строгой формулой. Поэтому имитационная модель (воспроизводящая процесс во времени) обычно точнее аналитической (упрощенной формулы). 2. В микромире и в поведении газов всегда присутствуют элементы случайности и флуктуации. Стохастическая модель учитывает эти случайные факторы, в то время как детерминированная их игнорирует. Следовательно, имитационная стохастическая модель является наиболее адекватной и точной для описания состояния реального газа, так как она лучше всего приближена к физической реальности. В общем виде состояние газа описывается уравнением, где учитываются поправки на объем молекул и силы взаимодействия (уравнение Ван-дер-Ваальса): \[ (p + \frac{a}{V^2})(V - b) = RT \] Однако для максимальной точности в имитационных моделях к этим параметрам добавляются случайные величины, описывающие хаотическое движение.