Уравнение состояния идеального газа, также известное как уравнение Менделеева — Клапейрона, описывает взаимосвязь между давлением ppp, объемом VVV, количеством вещества nnn и температурой TTT идеального газа. Оно записывается в следующем виде:
pV=nRTpV=nRTpV=nRT
где:
- ppp — давление газа (в паскалях),
- VVV — объем газа (в кубических метрах),
- nnn — количество вещества (в молях),
- RRR — универсальная газовая постоянная, примерно равная 8.314,\text{Дж/(моль·К)},
- T — абсолютная температура (в кельвинах)
Альтернативные формы уравнения
Уравнение состояния можно также выразить через массу газа m и его молярную массу M:
pV=\frac{m}{M}RT
или через плотность \rho :
p=\rho R'T
где R'=\frac{R}{M} — специфическая газовая постоянная для данного газа
Применение и ограничения
Это уравнение применяется для описания поведения идеальных газов, которые считаются состоящими из молекул, не взаимодействующих друг с другом, кроме как при абсолютно упругих столкновениях. Однако при высоких давлениях и низких температурах поведение реальных газов может отклоняться от предсказаний этого уравнения из-за взаимодействий между молекулами и конечного объема самих молекул
Связь с другими законами
Уравнение состояния идеального газа объединяет законы Бойля — Мариотта, Шарля и Гей-Люссака. Эти законы описывают различные аспекты поведения газов при изменении температуры, давления и объема
English (US)