理想氣體的三個(gè)特點(diǎn):1、分子大小忽略不計(jì);2、分子的碰撞為完全彈性碰撞;3、除碰撞外,分子之間的相互作用忽略不計(jì)。
理想氣體是一種理想化的模型,現(xiàn)實(shí)中是找不到嚴(yán)格的理想氣體的,一般來說,壓強(qiáng)較小溫度較高的氣體更接近理想氣體。這樣的氣體:1、分子之間距離較遠(yuǎn),相比之下分子大小更可以忽略;2、分子運(yùn)動(dòng)速度較快,碰撞次數(shù)較少,碰撞時(shí)損失的能量更可以忽略;3、分子之間距離較遠(yuǎn),碰撞次數(shù)較少,分子間的作用力更可以忽略。
而你說到的易于液化的氣體,實(shí)際上是壓強(qiáng)較大溫度較低的氣體,與上述情況相反,使用理想氣體的方程,誤差較大。
理想氣體狀態(tài)方程(ideal gas,equation of state of),也稱理想氣體定律,描述理想氣體狀態(tài)變化
規(guī)律的方程。質(zhì)量為m,摩爾質(zhì)量為M的理想氣體,
其狀態(tài)參量壓強(qiáng)p、體積V和絕對(duì)溫度T之間的函數(shù)關(guān)系為:
pV=mRT/M=mrT,r=R/M,
式中M和n分別是理想氣體的摩爾質(zhì)量和物質(zhì)的量;R是氣體常量。
對(duì)于混合理想氣體,其壓強(qiáng)p是各組成部分的分壓強(qiáng)p1、 p2、……之和,故
pV=( p1+
p2+……)V=(n1+n2+……)RT,式中n1、n2、……是各組成部分的物質(zhì)的量。
以上兩式是理想氣體和混合理想氣體的狀態(tài)方程,可由理想氣體嚴(yán)格遵循的氣體實(shí)驗(yàn)定律得
出,也可根據(jù)理想氣體的微觀模型,由氣體動(dòng)理論導(dǎo)出。在壓強(qiáng)為幾個(gè)大氣壓以下時(shí),各
種實(shí)際氣體近似遵循理想氣體狀態(tài)方程,壓強(qiáng)越低,符合越好,在壓強(qiáng)趨于零的極限下,嚴(yán)格遵循。
理想氣體狀態(tài)方程是由研究低壓下氣體的行為導(dǎo)出的。但各氣體在適用理想氣體狀態(tài)方程時(shí)多少有些
偏差;壓力越低,偏差越小,在極低壓力下理想氣體狀態(tài)方程可較準(zhǔn)確地描述氣體的行為。極低的壓力意味著分子之間的距離非常大,此時(shí)分子之間的相互作用非常
小;又意味著分子本身所占的體積與此時(shí)氣體所具有的非常大的體積相比可忽略不計(jì),因而分子可近似被看作是沒有體積的質(zhì)點(diǎn)。于是從極低壓力氣體的行為觸發(fā),
抽象提出理想氣體的概念。
理想氣體在微觀上具有分子之間無互相作用力和分子本身不占有體積的特征。