理想气体状态方程是什么?

理想气体状态方程pV = nRT。这个方程有4个变量:p是指理想气体的压强,V为理想气体的体积,n表示气体物质的量,而T则表示理想气体的热力学温度;还有一个常量:R为理想气体常数。

基本概念
理想气体状态方程(ideal gas,equation of state of),也称理想气体定律,描述理想气体状态变化规律的方程。质量为n,摩尔质量为M的理想气体,
其状态参量压强p、体积V和绝对温度T之间的函数关系为: pV=nRT/M=nrT,r=R/M,
式中M和n分别是理想气体的摩尔质量和物质的量;R是气体常量(比例常数)。对于混合理想气体,其压强p是各组成部分的分压强p1、 p2、……之和,故
pV=( p1+ p2+……)V=(n1+n2+……)RT,式中n1、n2、……是各组成部分的物质的量。
以上两式是理想气体和混合理想气体的状态方程,可由理想气体严格遵循的气体实验定律得出,也可根据理想气体的微观模型,由气体动理论导出。在压强为几个大气压以下时,各种实际气体近似遵循理想气体状态方程,压强越低,符合越好,在压强趋于零的极限下,严格遵循。
理想气体状态方程是由研究低压下气体的行为导出的。但各气体在适用理想气体状态方程时多少有些偏差;压力越低,偏差越小,在极低压力下理想气体状态方程可较准确地描述气体的行为。极低的压力意味着分子之间的距离非常大,此时分子之间的相互作用非常小;又意味着分子本身所占的体积与此时气体所具有的非常大的体积相比可忽略不计,因而分子可近似被看作是没有体积的质点。于是从极低压力气体的行为触发,抽象提出理想气体的概念。
基本公式
pV=nRT
p为气体压强,单位Pa。V为气体体积,单位m3。n为气体的物质的量,单位mol,T为体系温度,单位K。
R为比例系数,不同状况下数值有所不同,单位是J/(mol·K)
在摩尔表示的状态方程中,R为比例常数,对任意理想气体而言,R是一定的,约为8.31441±0.00026J/(mol·K)。
如果采用质量表示状态方程,pV=mrT,此时r是和气体种类有关系的,r=R/M,M为此气体的平均摩尔质量
用密度表示该关系:pM=ρRT(M为摩尔质量,ρ为密度
理想气体在微观上具有分子之间无互相作用力和分子本身不占有体积的特征。

主要应用

折叠计算气体所含物质的量
从数学上说,当一个方程中只含有1个未知量时,就可以计算出这个未知量。因此,在压强、体积、温度和所含物质的量这4个量中,只要知道其中的3个量即可算出第四个量。这个方程根据需要计算的目标不同,可以转换为下面4个等效的公式:
求压力: p=nRT/v
求体积: v=nRT/p
求所含物质的量:n=pv/RT
求温度:T=pv/nR
折叠化学平衡问题
根据理想气体状态方程可以用于计算气体反应的化学平衡问题。
根据理想气体状态方程可以得到如下推论:
温度、体积恒定时,气体压强之比与所含物质的量的比相同,即可得Ρ平/P始=n平/n始
温度、压力恒定时,气体体积比与气体所含物质量的比相同,即V平/V始=n平/n始
通过结合化学反应的方程,很容易得到化学反应达到平衡状态后制定物质的转化率。

  • 浠涔堟槸鐞嗘兂姘斾綋鐨鐘舵佹柟绋?
    绛旓細鐞嗘兂姘斾綋鐘舵佹柟绋鐨勫崟浣嶆槸p銆乂銆乶銆丷銆乀銆俻涓哄帇寮猴紙Pa锛夛紝V涓烘皵浣撲綋绉(m³)锛孴涓烘俯搴(K)锛宯涓烘皵浣撶殑鐗╄川鐨勯噺(mol)锛孯涓烘懇灏旀皵浣撳父鏁帮紙涔熷彨鏅傛皵浣撴亽閲忥級(J/锛坢ol.K锛)銆傚紡涓璕涓烘櫘閫傛皵浣撳父鏁帮紝鍏跺彇鍊间笌鐘舵佸弬閲忕殑鍗曚綅鏈夊叧锛屽湪鍥介檯鍗曚綅鍒朵腑R=8.31J/(mol・K)銆傝鏂圭▼鍙嶆槧...
  • 浠涔堟槸鐞嗘兂姘斾綋鐘舵佹柟绋
    绛旓細姝ゆ柟绋嬬殑鍙橀噺寰堝銆傚洜姝ゆ鏂圭▼浠ュ叾鍙橀噺澶氥侀傜敤鑼冨洿骞胯岃憲绉帮紝瀵瑰父娓╁父鍘嬩笅鐨勭┖姘斾篃杩戜技鍦伴傜敤銆傚煎緱娉ㄦ剰鐨勬槸锛屾妸鐞嗘兂姘斾綋鏂圭▼鍜屽厠鎷変集榫欐柟绋嬬瓑鏁堟槸涓嶆纭殑銆備竴鑸厠鎷変集榫鏂圭▼鏄鎸囨弿杩扮浉骞宠 鐨勬柟绋媎p/dT=L/(T螖v)銆傚敖绠$悊鎯虫皵浣撳畾寰嬫槸鐢卞厠鎷変集榫欏彂鐜帮紝浣嗘槸鍥介檯涓婁笉鎶鐞嗘兂姘斾綋鐘舵佹柟绋鍙厠鎷変集榫欐柟绋嬨
  • 浠涔堟槸鐞嗘兂姘斾綋鐘舵佹柟绋
    绛旓細鍥犳姝ゆ柟绋嬩互鍏跺彉閲忓銆侀傜敤鑼冨洿骞胯岃憲绉帮紝瀵瑰父娓╁父鍘嬩笅鐨勭┖姘斾篃杩戜技鍦伴傜敤銆3銆佸煎緱娉ㄦ剰鐨勬槸锛屾妸鐞嗘兂姘斾綋鏂圭▼鍜屽厠鎷変集榫欐柟绋嬬瓑鏁堟槸涓嶆纭殑銆備竴鑸厠鎷変集榫鏂圭▼鏄鎸囨弿杩扮浉骞宠 鐨勬柟绋媎p/dT=L/(T螖v)銆傚敖绠$悊鎯虫皵浣撳畾寰嬫槸鐢卞厠鎷変集榫欏彂鐜帮紝浣嗘槸鍥介檯涓婁笉鎶鐞嗘兂姘斾綋鐘舵佹柟绋鍙厠鎷変集榫欐柟绋嬨
  • 鐞嗘兂姘斾綋鐨鐘舵佹柟绋嬫槸浠涔?
    绛旓細褰撴俯搴︿笉鏄繃浣庛佸帇寮轰笉鏄繃澶ф椂锛堟瘮濡傛垜浠粡甯搁亣鍒扮殑鏍囧噯鐘跺喌鍜屽父娓╁父鍘嬫椂锛夛紝姘斾綋鍙繎浼肩湅浣滀负鐞嗘兂姘斾綋銆傜悊鎯虫皵浣撶殑鐘舵佺敤涓変釜鐗╃悊閲忓叡鍚岀粰浠ユ弿杩帮細娓╁害銆佷綋绉拰鍘嬪己锛屽皢瀹冧滑褰兼鑱旂郴璧锋潵鐨勬柟绋嬪嵆涓鐞嗘兂姘斾綋鐘舵佹柟绋銆傜悊鎯虫皵浣撶姸鎬佹柟绋嬪彲琛ㄧず涓猴細PV=nRT锛屽叾涓璓銆乂銆乶銆乀渚濇浠h〃姘斾綋鐨勫帇寮恒佷綋绉佺墿璐ㄧ殑...
  • 鐞嗘兂姘斾綋鐘舵佹柟绋寮
    绛旓細锛1锛塸V=nRT 鍏朵腑R琛ㄧず鏅傛皵浣撳父鏁帮紝鍏跺彇鍊间笌鐘舵鍙傞噺鏈夊叧锛屽湪鍥介檯鍗曚綅鍒朵腑R=8.31J/锛坢ol路K锛夛紝杩欎釜鏂圭▼鍙嶆槧浜嗕竴瀹氳川閲忔皵浣撳湪鍚屼竴鐘舵佷笅涓変釜鐘舵佸弬閲忎箣闂寸殑鍏崇郴銆傦紙2锛塸V=nkT,n=N/V n琛ㄧず鍗曚綅浣撶Н鍐呯殑姘斾綋鍒嗘暟锛宬=R/N(A),瀹冪殑鍙栧间负1.38脳10鐨勮礋23娆℃柟锛屾垚涓虹幓灏斿吂鏇煎父鐔熴鐞嗘兂姘斾綋鐨...
  • 鐞嗘兂姘斾綋鐘舵佹柟绋嬫槸浠涔?
    绛旓細搴旇鏄疨V=nRT锛屼负鐞嗘兂姘旀鏂圭▼銆傝繖涓柟绋嬫湁4涓彉閲忥細P鏄寚鐞嗘兂姘斾綋鐨勫帇寮猴紝鍗曚綅閫氬父涓篴tm鎴杒Pa锛沄涓虹悊鎯虫皵浣撶殑浣撶Н锛屽崟浣嶄负L鎴栫Оdm³锛沶琛ㄧず姘斾綋鐗╄川鐨勯噺锛屽崟浣嶄负mol锛涜孴鍒欒〃绀虹悊鎯虫皵浣撶殑鐑姏瀛︽俯搴︼紝鍗曚綅涓篕锛涜繕鏈変竴涓父閲廟涓虹悊鎯虫皵浣撳父鏁般傜悊鎯虫皵浣撳父鏁板洜涓哄悇绉嶇湡瀹炴皵浣撳湪鍘嬪姏瓒嬭繎浜庨浂鏃堕兘瓒嬭繎...
  • 鐞嗘兂姘斾綋鐨鐘舵佹柟绋嬫槸浠涔?
    绛旓細濡傛灉鐞嗘兂姘斾綋浣撶Н涓篤绔嬫柟绫筹紝鍏朵腑姘斾綋鍒嗗瓙鎬绘暟涓篘锛屽垯鍒嗗瓙鏁板瘑搴锛漀/V锛鐞嗘兂姘斾綋鐘舵佹柟绋 涔熷彲浠ュ啓鎴愶細pV锛漀kT 鎴 pV/T锛漀k 鍏朵腑锛宲涓虹悊鎯虫皵浣撶殑鍘嬪己锛屽崟浣嶄负甯曪紱T涓虹粷瀵规俯搴︼紝鍗曚綅涓哄紑锛沰涓虹幓灏斿吂鏇煎父閲忥紝鍗曚綅涓虹劍/寮 姣忎釜鍒嗗瓙鐨勪綋绉负 V/N =kT/p 骞冲潎璺濈鍐嶅紑3娆℃柟銆備篃灏辨槸鐭ラ亾缁濆娓...
  • 浠涔堟槸鐞嗘兂姘斾綋鐨鐘舵佹柟绋
    绛旓細R鏄皵浣撳父閲 pV=nRT(鍏嬫媺浼緳鏂圭▼[1]锛塸涓烘皵浣撳帇寮猴紝鍗曚綅Pa銆俈涓烘皵浣撲綋绉紝鍗曚綅m3銆俷涓烘皵浣撶殑鐗╄川鐨勯噺锛屽崟浣峬ol锛孴涓轰綋绯绘俯搴︼紝鍗 鐞嗘兂姘斾綋鐘舵佹柟绋浣岾銆俁涓烘瘮渚嬬郴鏁帮紝鏁板间笉鍚岀姸鍐典笅鏈夋墍涓嶅悓锛屽崟浣嶆槸J/锛坢ol路K锛夊湪鎽╁皵琛ㄧず鐨勭姸鎬佹柟绋嬩腑锛孯涓烘瘮渚嬪父鏁帮紝瀵逛换鎰忕悊鎯虫皵浣撹岃█锛孯鏄竴瀹氱殑锛岀害涓8....
  • 鐞嗘兂鐘舵佹皵浣撴柟绋鍏紡
    绛旓細鐞嗘兂鐘舵佹皵浣撴柟绋鍏紡锛歱V=nRT 鐞嗘兂姘斾綋鐘舵佹柟绋锛圛deal Gas Law锛夛紝鍙堢О鐞嗘兂姘斾綋瀹氬緥銆佹櫘閫傛皵浣撳畾寰嬶紝鏄弿杩扮悊鎯虫皵浣撳湪澶勪簬骞宠 鎬佹椂锛屽帇寮恒佷綋绉佹俯搴﹂棿鍏崇郴鐨勭姸鎬佹柟绋嬨傚畠寤虹珛鍦ㄧ幓涔夎-椹暐鐗瑰畾寰嬨佹煡鐞嗗畾寰嬨佺洊-鍚曡惃鍏嬪畾寰嬬瓑瀹氬緥鐨勫熀纭涓婏紝鐢辨硶鍥界瀛﹀鍏嬫媺鐝榫欙紙Benoit Pierre Emile Clapeyron锛変簬1834...
  • 鐞嗘兂姘斾綋鏂圭▼鏄粈涔?
    绛旓細V=nRT P鏄帇寮猴紝V鏄姘斾綋浣撶Н锛宯鏄皵浣撶殑鐗╄川鐨勯噺锛孴鏄俯搴︼紝R鏄父鏁扮害涓8.31銆俻V=nRTp涓烘皵浣撳帇寮猴紝鍗曚綅Pa銆俈涓烘皵浣撲綋绉紝鍗曚綅m3銆俷涓烘皵浣撶殑鐗╄川鐨勯噺锛屽崟浣峬ol锛孴涓轰綋绯绘俯搴︼紝鍗曚綅K銆俁涓烘瘮渚嬬郴鏁帮紝鏁板间笉鍚岀姸鍐典笅鏈夋墍涓嶅悓锛屽崟浣嶆槸J/锛坢ol路K锛...
  • 扩展阅读:p v t气体的三大定律 ... 空气理想状态方程 ... 气体三大定律公式 ... 高中物理气体三大公式 ... 气态方程三个公式 ... 大一理想气体实验 ... 理想气体三个公式 ... 真实气体状态方程 ... 理想气体状态方程中的u是什么 ...

    本站交流只代表网友个人观点,与本站立场无关
    欢迎反馈与建议,请联系电邮
    2024© 车视网