理想气体的状态方程与性质

为了建立气体分子运动理论，需要对客观气体分子进行以下假设限定：

1）气体分子的体积与其活动空间相比是微不足道的，在考虑分子的运动时，可以将分子看成质点。

2）分子之间没有相互作用力。除了碰撞之外，每个分子的运动是完全独立的，不受其他分子的影响。

这些经过限定的气体称为理想气体。

稀薄气体与理想气体很接近，因此完全可以应用理想气体的基本定律。

对于一般气体，当其压力不太高（与大气压相比）温度不太低（与室温相比）时，都可以看成是理想气体，遵守理想气体的基本定律。在蒸汽未达到饱和状态之前，也可以看成为理想气体，遵守理想气体的基本定律。

以下前四个定律都与理想气体的基本定律相关，而且是检漏中经常需要使用的。

1）玻意耳定律：一定质量的气体，在恒定温度下，气体的压力p与体积V成反比，即

p₁V₁=p₂V₂ （9.1-4）

2）盖·吕萨克定律：一定质量的气体，在恒定压力下，其体积V与热力学温度T成正比，即

3）查理定律：一定质量的气体，在恒定体积下，气体的压力p与热力学温度T成正比，即(www.xing528.com)

4）阿伏伽德罗定律：同体积不同种类的气体，在同温度同压力下有相同的分子数。

在标准状态下，1mol（摩尔）的任何气体所占有的体积是22.4L，其中包含的分子数为N₀=6.023×10²³个/mol，这个数目即阿伏伽德罗常量。

在标准状态下，1m³容积中的任何气体的分子数n₀为2.687×10²⁵个，这个常量叫洛喜密脱常量。

标准状态（STP）：即压力为101325Pa（1atm），温度为273K（即0℃）的气体状态。

5）理想气体的状态方程：对于一定质量的气体，不管其状态如何变化，它的压力和体积的乘积除以热力学温度，所得商始终不变，即

对于1mol气体，可写出表达式

式中，R是气体普适常量，即对所有气体均普遍适用的常量。

对于质量为m、摩尔质量为M的气体，则表述为

式中，R的单位取决于p、V、T所用的单位。在国际单位制中，p的单位为Pa，V的单位为m³，T的单位为K，则R=8.3144J/（mol·K）。

理想气体的状态方程实际上是前四个定律的概括。