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理想氣體狀態(tài)方程

在熱力學(xué)里，描述理想氣體宏觀物理行為的狀態(tài)方程稱為理想氣體狀態(tài)方程（ideal gas equation of state）。理想氣體定律表明，理想氣體狀態(tài)方程為

pV=nRT

；

其中， $p$ 為理想氣體的壓強(qiáng)， $V$ 為理想氣體的體積， $n$ 為氣體物質(zhì)的量(通常是摩爾)， $T$ 為理想氣體的熱力學(xué)溫度， $R$ 為理想氣體常數(shù)。

理想氣體方程以變量多、適用范圍廣而著稱，對(duì)于很多種不同狀況，理想氣體狀態(tài)方程都可以正確地近似實(shí)際氣體的物理行為，包括常溫常壓下的空氣也可以近似地適用。

理想氣體定律是建立于玻意耳-馬略特定律、查理定律、蓋-呂薩克定律等人提出的經(jīng)驗(yàn)定律。于1834年，最先由物理學(xué)者埃米爾·克拉佩龍?zhí)岢?。奧格斯特·克羅尼格（August Krönig）于1856年、魯?shù)婪颉た藙谛匏褂?857年分別獨(dú)立...

相關(guān)人物

屬于

熱力學(xué)

理想氣體狀態(tài)方程相關(guān)文獻(xiàn)

理想氣體狀態(tài)方程

應(yīng)用一定量處于平衡態(tài)的氣體，其狀態(tài)與壓強(qiáng)、V和T有關(guān)，表達(dá)這幾個(gè)量之間的關(guān)系的方程稱為氣體的狀態(tài)方程，不同的氣體有不同的狀態(tài)方程。但真實(shí)氣體的方程通常十分復(fù)雜，而理想氣體的狀態(tài)方程具有非常簡(jiǎn)單的形式。在普通狀況，像標(biāo)準(zhǔn)狀況，大多數(shù)實(shí)際氣體的物理行為近似于理想氣體。在合理容限內(nèi)，很多種氣體，例如氫氣、氧氣、氮?dú)狻⒍栊詺怏w等等，以及有些較重氣體，例如二氧化碳，都可以被視為理想氣體。一般而言，在較高溫度，較低壓強(qiáng)，氣體的物理行為比較像理想氣體。這是因?yàn)椋瑢?duì)抗分子間作用力的機(jī)械功，與粒子的動(dòng)能相比，變得較不顯著；另外，分子的大小，與分子與分子之間的相隔空間相比，也變得較不顯著。研究過程在17和18世紀(jì)，許多科學(xué)家對(duì)低壓氣體經(jīng)過不斷地試驗(yàn)、觀察、歸納總結(jié)，通過匯集許多雙變量的實(shí)驗(yàn)定律，推導(dǎo)出了理想氣體定律。玻意耳-馬略特定律波氏的實(shí)驗(yàn)示意圖1662年，英國(guó)化學(xué)家波義耳使用J型玻璃管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：用水銀壓...

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理想氣體

理想氣體狀態(tài)方程理想氣體狀態(tài)方程是描述理想氣體處于平衡態(tài)時(shí)的狀態(tài)方程。他建立在波以耳定律，查理定律，蓋-呂薩克定律和阿伏伽德羅定律等經(jīng)驗(yàn)定律上。處于平衡態(tài)的氣體，其狀態(tài)可以用兩個(gè)獨(dú)立變數(shù)，壓強(qiáng)P和體積V，來(lái)描寫它的平衡態(tài)，溫度T是壓強(qiáng)P和體積V的函數(shù)，表達(dá)這幾個(gè)量之間的關(guān)系的方程稱之為氣體的狀態(tài)方程。不同的氣體有不同的狀態(tài)方程。這些方程通常很復(fù)雜。但在壓強(qiáng)很小，溫度不太高也不太低的情況下，各種氣體的行為都趨于理想氣體。理想氣體的狀態(tài)方程具有非常簡(jiǎn)單的形式。理想氣體狀態(tài)方程一般寫作參見理想氣體狀態(tài)方程阿伏伽德羅定律玻意耳定律查理定律蓋-呂薩克定律格銳目定律亨利定律完全氣體真實(shí)氣體的狀態(tài)方程參見：范德瓦耳斯方程昂內(nèi)斯方程

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狀態(tài)方程

概述物態(tài)方程最顯著的作用是它可以通過已知條件來(lái)預(yù)測(cè)氣體和液體的狀態(tài)。具有這樣的目的的、較為簡(jiǎn)單的物態(tài)方程是理想氣體狀態(tài)方程，這個(gè)方程在低壓強(qiáng)、中等溫度的情況下，可以粗略地估算氣體的狀態(tài)。然而，當(dāng)壓強(qiáng)升、溫度降低時(shí)，這個(gè)方程的精確度會(huì)降低，并且不能預(yù)測(cè)氣體液化為液體。因此，科學(xué)家研究出了一系列針對(duì)氣體和液體的更為精確的物態(tài)方程。目前，沒有一個(gè)單獨(dú)的方程可以精確地預(yù)測(cè)所有物質(zhì)在所有情況下的狀態(tài)。除了上述的針對(duì)氣體和液體的物態(tài)方程，也有可以預(yù)測(cè)固體體積，甚至可以預(yù)測(cè)固體從一種晶態(tài)變?yōu)榱硪环N的轉(zhuǎn)變。對(duì)于恒星、中子星內(nèi)部，也有專門的模型來(lái)描述其物態(tài)變化。與之相關(guān)的則是理想流體的狀態(tài)方程。歷史玻意耳－馬略特定律（1662）玻意耳定律可能是第一個(gè)有關(guān)物質(zhì)狀態(tài)的方程表達(dá)。1662年，這位著名的愛爾蘭物理學(xué)家、化學(xué)家羅伯特·波義耳利用一端封閉、管內(nèi)裝有氣體的J形管進(jìn)行了一些列實(shí)驗(yàn)。管里還加入了水銀封閉，使管...

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