三大气体实验定律
1、玻意耳定律:$PV=C$
2、査理定律:$P/T=C$
3、盖-吕萨克定律:$V/T=C$
理想气体方程:pV=nRT。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;T表示理想气体的热力学温度;R为理想气体常数。
状态方程
方程
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,不同状况下数值有所不同,单位是J/(mol·K)。
在摩尔表示的状态方程中,R为比例常数,对任意理想气体而言,R是一定的,约为8.31441±0.00026J/(mol·K)。
如果采用质量表示状态方程,pV=mrT,此时r是和气体种类有关系的,r=R/M,M为此气体的平均摩尔质量用密度表示该关系:pM=ρRT(M为摩尔质量,ρ为密度)
使用条件
一定质量的某种理想气体。
2理想气体
含义
假设有这样一种气体,它在任何温度和任何压强下都能严格地遵从气体实验规律,我们把这样的气体叫做“理想气体”。
特点
1.理想气体是不存在的,是一种理想模型。
2.在温度不太低,压强不太大时实际气体都可看成是理想气体。
3.从微观上说:分子间忽略除碰撞外其它的作用力,忽略份子自身的大小,分子本身没有体积。
4.从能量上说:理想气体的微观本质是忽略了分子力,没有分子势能,理想气体的内能只有分子动能。
一定质量的理想气体的内能仅由温度决定,与气体的体积无关。x
理想气体状态方程(Ideal Gas Law ),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、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-吕萨克定律等定律的基础上,由法国科学家克拉珀龙(Benoit Pierre Emile Clapeyron)于1834年提出。
理想气体状态方程可用$pV=nRT$表示,式中:p为压强(Pa),V为气体体积(m³),T为温度(K),n为气体的物质的量(mol),R为摩尔气体常数(也叫普适气体恒量)(J/(mol.K))。
任何情况下都严格遵守气体实验定律的气体可以看成理想气体。同时,气体实验定律是在压强不太大(与大气压相比)、温度不太低(与室温相比)的条件下获得的,因此只要在此条件下一般气体都可以近似视作理想气体。
理想气体常数,又名“通用气体常数”,是一个在物态方程中连系各个热力学函数的物理常数。
n摩尔理想气体在绝对温度T,压强P下,占有体积V则PV=nRT。此式称为理想气体的状态方程,式中R即通用气体常数,其数值与气体种类无关,只与单位有关。Rg=R/M,M是摩尔质量,Rg是气体常数,如氧气的气体常数Rg=8.314/0.032。
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