Уравнение Менделеева — Клапейрона (уравнение состояния идеального газа)
Уравнение состояния идеального газа — это зависимость между параметрами идеального газа — давлением , объёмом и абсолютной температурой , определяющими его состояние:
где зависит от массы газа и его молекулярной массы . В таком виде уравнение впервые получено в 1834 г. французским учёным Б. П. Э. Клапейроном.
В 1874 г. Д. И. Менделеев вывел уравнение состояния для одного моля идеального газа: , где — универсальная газовая постоянная. Если молярная масса газа — , то:
Уравнение состояния в форме (2.14) называется уравнением Менделеева — Клапейрона. Оно объединяет газовые законы Гей-Люссака, Бойля — Мариотта, Авогадро, Шарля.
Уравнение состояния (2.14) может быть получено из зависимости давления от температуры (2.12), если в неё подставить концентрацию молекул из выражения
где — постоянная Авогадро, — число молекул в теле.
В результате получим:
где — универсальная газовая постоянная, равная ; — постоянная Больцмана, равная . Заменив в (2.16) на , получаем уравнение состояния в виде (2.14). Отношение уравнений (2.14) или (2.13) при двух наборах параметров и даёт:
Эта лекция взята со страницы лекций по всем темам предмета физика:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
Шкала абсолютных температур в физике |
Абсолютная температура в физике |
Закон Бойля — Мариотта в физике |
Закон Шарля в физике |