理想气体状态三个参数

理想气体状态三个参数

假设在气体内部其分子不占有体积，分子间又没有吸引力，这样的气体称为理想气体。在热力计算和分析中，常常把空气、燃气、烟气等气体都近似地看作理想气体。因气体分子之间的平均距离通常要比液体和固体的大得多，所以，气体分子本身的体积比气体所占的容积小得多；气体分子之间的相互吸引力也很小。通常把实际气体近似地看作理想气体来进行各种热力计算，所以对理想气体性质的研究在理论上和实际上都是很重要的。　　根据分子运动论和对理想气体的假定，结合试验所得的一些气体定律，并综合表示成理想气体状态方程式（或称克拉贝隆方程式）。对于质量为1（单位为kg）的理想气体，其状态方程为：　　 pv = RT

理想气体状态方程式 气体的状态可以用状态参数来确定，其中温度T、压力p和比体积v三个是基本状态参数。实践证明，要确定处于平衡状态的气体的状态，只要知道其任意两个独立状态参数的值，其它参数可以通过状态参数之间的关系式确定。这些关系中最为重要的是状态方程式。 早在分子运动学说系统化之前，许多物理学家已对气体的状态变化作了大量的观察和实验研究，建立了一系列的实验定律。克拉贝龙根据前人的大量实验，提出了理想气体在状态变化时三个基本状态参数：绝对压力p、比体积v及绝对温度T之间的关系式，即理想气体的状态方程式： （2-1） 式（2-1）是质量为1kg的理想气体状态方程式，该方程式也被称为克拉贝龙方程式。式中：—气体的绝对压力，单位为Pa； v—气体的比体积，单位为； T—气体的热力学温度，单位为K； Rg—气体常数，单位为 。从式（2-1）可看出，描述气体状态的三个基本状态参数、v、T 中，只有两个是独立的，只要给定三个基本状态参数中的任意二个，气体的状态就被确定了。若气体的质量为m千克，将式（2-1）两边各乘以m，则得m千克理想气体的状态方程式： （2-2） 式中，V是质量为m kg气体的体积。如果用代表气体的摩尔质量，其单位为kg/mol，将式（2-1）两边各乘以则得： （a） 式中为气体的摩尔体积。并以表示之；MRg为1mol气体的常数，以R表示，则上式可写成： 所以气体的物质的量为n（物质的量n以前习惯上称为摩尔数）的理想气体状态方程可写成： （2-3） 式中V为物质的量为n的气体所占的体积，单位是。式（2-1）、（2-2）以及（2-3）是理想气体状态方程式，分别描写1kg、m kg和n mol气体状态变化的规律。☆ 理想气体状态方程式是理想气体的、v、T间的函数关系，虽然形式简单，但需注意各参数的单位