理想气体状态方程(,),又称理想气体定律或克拉佩龙方程,是描述理想气体状态变化规律的方程。 对于质量为m、摩尔质量为M的理想气体,其状态参数压力p、体积V和绝对温度T之间的函数关系为pV=mRT/M=nRT。 式中,M和n分别为理想气体的摩尔质量和总和。 物质的量; R 是气体常数。 对于混合理想气体,其压力 p 是各组分 MX6 的分压 p1、p2、... 的总和。 因此,pV = (p1+ p2+...) V = (n1+n2+...)RT,其中 n1, n2,... ...是每个组分的摩尔数。 上述两个方程分别是理想气体和混合理想气体的状态方程。 它们可以从理想气体严格遵循的气体实验定律中推导出来。 它们也可以从基于理想气体微观模型的气体动力学理论中推导出来。 当压力低于几个大气压时,各种实际气体大致遵循理想气体状态方程。 压力越低,协议越好。 在压力趋于零的极限处理想气体状态方程,严格遵循。 公式 pV=nRT (克拉佩龙方程 [1]) p 是气体压力,单位为 Pa。V 是气体体积,单位为 m3。 n为气体物质的量,单位为mol,T为系统温度,单一理想气体状态方程为K。R为比例系数,不同条件下其值不同,单位为J/ (mol&;K) 在以摩尔表示的状态方程中,R为比例常数。 对于任何理想气体,R是一定的理想气体状态方程,约为8.31441±0./(mol·K)。
若用质量来表示状态方程,pV=mrT,r与气体种类有关,r=R/M,M为气体平均分子量,推导出气体经验定律SP-(1)波义耳定律(Boyle's law) - Horse's Law) 当n、T一定时,V与p成反比,即V∝(1/p)① (2)查尔斯定律 当n、V一定时,p与T成反比成正比,即 p∝T ② (3) 盖吕萨克定律 当 n 和 p 一定时,V 与 T 成正比,即 V∝T ③ (4) 阿伏伽德罗定律 当 T 和 p 一定时, V与n成正比,即V∝n ④ 由①②③④得到V∝(nT/p) ⑤ 加上比例系数R,得到V=(nRT)/p,即pV=nRT。 实际气体中的问题 当理想气体状态方程应用于实际气体时,会出现偏差,因为理想气体的基本假设并不适用于实际气体。 例如,实验测定1摩尔乙炔在20℃时的体积为24.1dm,而在20℃、时,体积为0.114dm。 他们之间有很多区别。 这是因为它不是理想气体。 。 一般来说,沸点低的气体在较高温度和较低压力下更接近理想气体。 例如,氧气的沸点为-183℃,氢气的沸点为-253℃。 在常温常压下它们的摩尔体积相同。 理想值仅相差0.1%左右,而二氧化硫的沸点为-10℃,常温常压下摩尔体积与理想值相差2.4%。
使用一定量处于平衡状态的气体,其状态由p、V和T来描述。表达这些量之间关系的方程称为气体的状态方程。 不同的气体有不同的状态方程。 但实际气体的方程通常非常复杂,而理想气体的状态方程则具有非常简单的形式。 虽然完全理想的气体不可能存在,但许多实际气体,特别是那些不易液化和凝华的气体(如氦、氢、氧、氮等),不仅体积小,而且具有较小的体积。彼此之间的互动。 ,也是所有气体中最难液化的,因此是所有美国Insco MX6气体中最接近理想气体的气体。)美国华瑞PGM-1600在常温常压下的性能非常接近于理想气体。理想气体。 另外,有时你只需要粗略地估计一些数据,使用这个方程会让计算变得更加容易。 R 是常数 n 是物质的量 T 是温度 p 是压力 V 是体积 是气体方程
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