热学公式 (1)

时间: 2024-10-27 17:46:38

气体实验定律

三大气体实验定律

1、玻意耳定律：$PV=C$(等温变化)

2、査理定律：$P/T=C$(等容变化)

3、盖-吕萨克定律：$V/T=C$(等压变化)

这些定律的适用范围：温度不太低，压强不太大。

理想气体：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定律,我们把这样的气体叫做“理想气体”。

理想气体的特点：

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：分子间以及分子和器壁间，除碰撞外无其他作用力，分子本身没有体积，即它所占据的空间认为都是可以被压缩的空间。

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。

5、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。

理想气体的状态方程

1、内容：一定质量的某种理想气体在从一个状态变化到另一个状态时，尽管p、V、T都可能改变，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变。

2、公式：

$\frac{P_1 V_1}{T_1} = \frac{P_2 V_2}{T_2} 或 \frac{PV}{T} = C$

注意：恒量C由理想气体的质量和种类决定，即由理想气体的物质的量决定。

3、使用条件：一定质量的某种理想气体。

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。