理想氣體狀態(tài)方程(ideal gas,equation of state of),也稱理想氣體定律或克拉伯龍方程,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=nRT 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(méi)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(wú)互相作用力和分子本身不占有體積的特征