Уравнение состояния идеального газа

Параметры состояния идеального газа связаны между собой соотношением:

(5)

где p – давление, производимое газом,

m – масса газа,

μ – молярная масса,

T – термодинамическая температура,

R = 8,31 Дж/(моль*К) – универсальная газовая постоянная.

газовая постоянная.

Уравнение (5) называется уравнением состояния идеального газа или уравнением Менделеева-Клапейрона. Как видим, для того, чтобы определить состояние газа, достаточно знать значение двух любых параметров. Третий параметр однозначно вычисляется из уравнения (5).

Уравнение (5) можно свести к виду:

р = nkT. (6)

Величина k = R/N_A =1,38*10^–23 Дж/К называется постоянной Больцмана. N_A – число Авогадро. Величина n = N/V – дает число молекул в единице объема и называется концентрацией молекул.

Из (6) следует, что давление идеального газа пропорционально его абсолютной температуре и концентрации молекул.

Если имеется несколько газов, то давление, производимое газом, будет равно:

(7)

где p₁ — давление, которое было бы в сосуде, если бы в нем находились только молекулы первого газа; p₂ —давление, которое было бы при наличии в сосуде только молекул второго газа и т.д.

Давление, которое производил бы газ, при условии, что он один присутствует в сосуде в том количестве, в каком он содержится в смеси, называется парциальным.

Уравнение (7) представляет собой закон Дальтона: