一、理想氣體
忽略氣體分子的自身體積,將分子看成是有質(zhì)量的幾何點(diǎn);假設(shè)分子間沒有相互吸引和排斥,分子之間及分子與器壁之間發(fā)生的碰撞是完全彈性的,不造成動能損失。這種氣體稱為理想氣體。
嚴(yán)格遵從氣態(tài)方程(PV=(m/M)RT=nRT)(n為物質(zhì)的量)的氣體,叫做理想氣體(Ideal gas.有些書上,指符合氣體三大定律的氣體。)從微觀角度來看是指:氣體分子本身的體積和氣體分子間的作用力都可以忽略不計(jì)的氣體,稱為是理想氣體。
二、平衡態(tài)理想氣體
平衡態(tài)(equilibrium state)是指在沒有外界影響條件下熱力學(xué)系統(tǒng)(理想氣體)的各部分宏觀性質(zhì)在長時間里不發(fā)生變化的狀態(tài)。這里所說的沒有外界影響,是指系統(tǒng)與外界沒有相互作用,既無物質(zhì)交換,又無能量傳遞(做功 和傳熱),即系統(tǒng)是孤立系。
平衡態(tài)是所考察的系統(tǒng)(理想氣體)狀態(tài)變量均保持不變的一種狀態(tài)。實(shí)際系統(tǒng)總受到不同程度的擾動(攝動),只有受到一定程度的擾動后能回復(fù)到平衡態(tài)的狀態(tài)才能被觀察到。這種狀態(tài)是穩(wěn)定的平衡態(tài)。狹義的平衡態(tài)指穩(wěn)定的平衡態(tài)。
pV=nRT
理想氣體狀態(tài)方程(也稱理想氣體定律、克拉佩龍方程)是描述理想氣體在處于平衡態(tài)時,壓強(qiáng)、體積、物質(zhì)的量、溫度間關(guān)系的狀態(tài)方程。
pV=nRT(克拉伯龍方程)
p為氣體壓強(qiáng),單位Pa。V為氣體體積,單位m3。n為氣體的物質(zhì)的量,單位mol,T為體系溫度,單? 理想氣體狀態(tài)方程位K。
R為比例系數(shù),不同狀況下數(shù)值有所不同,單位是J/(mol·K)
在摩爾表示的狀態(tài)方程中,R為比例常數(shù),對任意理想氣體而言,R是一定的,約為8.31441±0.00026J/(mol·K)。
如果采用質(zhì)量表示狀態(tài)方程,pV=mrT,此時r是和氣體種類有關(guān)系的,r=R/M,M為此氣體的平均摩爾質(zhì)量 用密度表示該關(guān)系:pM=ρRT(M為摩爾質(zhì)量,ρ為密度)