二维理想气体状态方程
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发布时间：2022-05-06 09:58
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时间：2022-06-29 07:55
理想气体：理想气体是人们对实际气体简化而建立的一种理想模型。理想气体具有如下两个特点：①分子本身不占有体积；②分子间无相互作用力。实际应用中把温度不太低(即高温，超过物质的沸点)、压强不太高(即低压)条件下的气体可近似看作理想气体，而且温度越高、压强越低，越接近于理想气体。[4]
具体形式
形式1：
若气体是质量为M，摩尔质量为
的理想气体，其状态方程可表示为：
式中R为普适气体常数，其取值与状态参量的单位有关，在国际单位制中R=8.31J/(mol・K)。该方程反映了一定质量气体在同一状态下三个状态参量之间的关系。
形式2：
一定质量理想气体由N个同种气体分子组成，每个气体分子的质量为m，气体的质量
，气体的摩尔质量为
，其中NA称为阿伏伽德罗常数(NA=6.02×1023/mol)。令
，n表示单位体积内的气体分子数，
，其值取为1.38×10-23J/K，称为玻尔兹曼常数。理想气体的状态方程可以进一步写为：
[5]
推导过程
一般地，我们把满足气体实验定律（玻意耳-马略特定律、查理定律及盖吕萨克定律）[6]和阿伏伽德罗定律（同温同压下，相同体积的任何气体含有相同的分子数）的气体称为理想气体。反映理想气体在平衡态下各状态参量之间的关系式称为理想气体状态方程。由气体实验定律可得到一定质量的理想气体的两平衡态参量之间的关系式为：
......(1)
在标准状态
下，1mol任何气体的体积为
。因此，对
理想气体而言，由式(1)可以得出：
......(2)
由此得到理想气体状态方程:
