理想气体状态方程

理想气体状态方程

理想气体状态方程为：pV = nRT。
这个方程有4个变量：p是指理想气体的压强，V为理想气体的体积，n表示气体物质的量，而T则表示理想气体的热力学温度；还有一个常量：R为理想气体常数。可以看出，此方程的变量很多。因此此方程以其变量多、适用范围广而著称，对常温常压下的空气也近似地适用。
理想气体状态方程，又称理想气体定律、普适气体定律，是描述理想气体在处于平衡态时，压强、体积、物质的量、温度间关系的状态方程。它建立在玻义耳-马略特定律、查理定律、盖-吕萨克定律等经验定律上。
满足理想气体状态方程且比热比为常数的气体，称为完全气体，从微观角度来看，它是分子本身体积与分子间作用力都可以忽略不计的气体。在常温常压下，实际气体分子的体积和分子间的相互作用也可忽略不计，状态参数基本能够满足理想气体状态方程，所以空气动力学常把实际气体简化为完全气体来处理。在低速空气动力学中，空气就可以被视为比热比为常数的完全气体；在高速空气动力学中，气流的温度较高，空气中气体分子的转动能和振动能随着温度的升高而相继受到激发，比热比不再是常数，在1500~2000K的温度范围内，空气可视为变比热比的完全气体。

气体理想状态方程
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理想气体状态方程（ideal gas，equation of state of），描述理想气体状态变化规律的方程。质量为M的理想气体，其状态参量压强p、体积V和绝对温度T之间的函数关系为ρV=MRT/μ=νRT
式中μ和v分别是理想气体的摩尔质量和摩尔数；R是气体常量。对于混合理想气体，其压强p是各组成部分的分压强p1、 p2、……之和，故
pV＝（ p1＋ p2＋……）V＝(v1＋v2＋……)RT，式中v1、v2、……是各组成部分的摩尔数。
以上两式是理想气体和混合理想气体的状态方程，可由理想气体严格遵循的气体实验定律得出，也可根据理想气体的微观模型，由气体动理论导出。在压强为几个大气压以下时，各种实际气体近似遵循理想气体状态方程，压强越低，符合越好，在压强趋于零的极限下，严格遵循。
公式
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pV=nRT
p为气体压强，单位Pa。V为气体体积，单位m3。n为气体的物质的量，单位mol，T为体系温度，单位K。
R为比例系数，数值不同状况下有所不同，单位是J/（mol·K）
推导
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经验定律
（1）Boyle定律
当n，T一定时 V，p成反比，即V∝（1/p）①
（2）Charles---Gay·Lussac定律
当n，p一定时 V，T成正比，即V∝T ②
（3）Avogadro定律
当T，p一定时 V，n成正比，即V∝n ③
由①②③得
V∝（nT/p） ④
将④加上比例系数R得
V=（nRT）/p 即pV=nRT

理想气体状态方程，又称理想气体定律、普适气体定律，是描述理想气体在处于平衡态时，压强、体积、物质的量、温度间关系的状态方程。它建立在玻义耳-马略特定律、查理定律、盖-吕萨克定律等经验定律上。
其方程为pV = nRT。这个方程有4个变量：p是指理想气体的压强，V为理想气体的体积，n表示气体物质的量，而T则表示理想气体的热力学温度；还有一个常量：R为理想气体常数。可以看出，此方程的变量很多。因此此方程以其变量多、适用范围广而著称，对常温常压下的空气也近似地适用。[1]
值得注意的是，把理想气体方程和克拉伯龙方程等效是不正确的。一般克拉伯龙方程是指描述相平衡的方程dp/dT=L/(TΔv)。尽管理想气体定律是由克拉伯龙发现，但是国际上不把理想气体状态方程叫克拉伯龙方程。

理想气体状态方程（ideal gas，equation of state of），描述理想气体状态变化规律的方程。质量为M的理想气体，其状态参量压强p、体积V和绝对温度T之间的函数关系为ρV=MRT/μ=νRT
式中μ和v分别是理想气体的摩尔质量和摩尔数；R是气体常量。对于混合理想气体，其压强p是各组成部分的分压强p1、 p2、……之和，故
pV＝（ p1＋ p2＋……）V＝(v1＋v2＋……)RT，式中v1、v2、……是各组成部分的摩尔数。
以上两式是理想气体和混合理想气体的状态方程，可由理想气体严格遵循的气体实验定律得出，也可根据理想气体的微观模型，由气体动理论导出。在压强为几个大气压以下时，各种实际气体近似遵循理想气体状态方程，压强越低，符合越好，在压强趋于零的极限下，严格遵循。
公式