2015-05-14
807
Пусть некоторый газ переходит из состояния, определяемого параметрами 
, в состоянии с 
. Указанные параметры связаны равенством
(6)
Это равенство называют уравнением состояния. Оно принимает простой вид, если массу газа выразить в молях.
Молем называют количество вещества, содержащее столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде 
массой 0,012кг.
Моль любого вещества при нормальных условиях (давление 760 мм. рт. ст. и температура 
) занимает одинаковый для всех газов объём – 22,4 литра. Следовательно, для одного моля полученное уравнение (6) имеет вид:
Полученную постоянную величину обозначают буквой R
и называют молярной газовой постоянной.
Очевидно, что для 
молей газа получим
или 
, (7)
где т – масса газа;
М – молярная масса данного газа;
– число молей газа.
Это уравнение называют уравнением Клапейрона–Менделеева.
Процессы в газах, протекающие при неизменности какого–либо параметра, называют изопроцессами.
Процесс, протекающий при неизменной температуре, называется изотермическим. Уравнение изотермического процесса (закон Бойля–Мариотта) записывается так:
|
|
|
, (8)
где 
– давление объём данной массы газа в начальной и конечном состояниях.
Процесс, протекающий при неизменном давлении, называется изобарическим. Уравнение изобарического процесса (закон Гей–Люссака) может быть представлен в виде:
или 
, (9)
где 
– объём газа при 
;
– объём того же газа при температуре Т;
– термический коэффициент объёмного расширения газа, одинаковый для всех газов: 
.
Величину 
называют биномом объёмного расширения.
Процесс, протекающий при неизменном объёме, называется изохорическим. Уравнение изохорического процесса называют уравнением Шарля
или 
(10)
где 
– термический коэффициент давления.
Для идеальных газов, т.е. газов, точно подчиняющихся законам Бойля–Мариотта и Гей–Люссака,
(11)
На рис. 1 показаны графики изопроцессов в координатах 
.
