一、理想气体
忽略气体分子的自身体积,将分子看成是有质量的几何点;假设分子间没有相互吸引和排斥,分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞是完全弹性的,不造成动能损失。这种气体称为理想气体。
严格遵从气态方程(PV=(m/M)RT=nRT)(n为物质的量)的气体,叫做理想气体(Ideal gas.有些书上,指符合气体三大定律的气体。)从微观角度来看是指:气体分子本身的体积和气体分子间的作用力都可以忽略不计的气体,称为是理想气体。
二、平衡态理想气体
平衡态(equilibrium state)是指在没有外界影响条件下热力学系统(理想气体)的各部分宏观性质在长时间里不发生变化的状态。这里所说的没有外界影响,是指系统与外界没有相互作用,既无物质交换,又无能量传递(做功 和传热),即系统是孤立系。
平衡态是所考察的系统(理想气体)状态变量均保持不变的一种状态。实际系统总受到不同程度的扰动(摄动),只有受到一定程度的扰动后能回复到平衡态的状态才能被观察到。这种状态是稳定的平衡态。狭义的平衡态指稳定的平衡态。
pV=nRT
理想气体状态方程(也称理想气体定律、克拉佩龙方程)是描述理想气体在处于平衡态时,压强、体积、物质的量、温度间关系的状态方程。
pV=nRT(克拉伯龙方程)
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 理想气体状态方程位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)