理想氣體

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理想氣體為假想的气体。其假設為:

  • 氣體分子本身不占有體積
  • 氣體分子持續以直線運動,並且與容器器壁間發生彈性碰撞,因而對器壁施加壓力
  • 氣體分子間無作用力,亦即不吸引也不排斥
  • 氣體分子的平均能量與开尔文溫度成正比

其特性為:

  • 理想氣體適用理想氣體狀態方程
  • 理想氣體絕不液化

真實氣體在愈低壓、愈高溫的狀態,氣體行為愈理想,性質愈接近理想氣體。最接近理想氣體的氣體為氦氣

理想气体状态方程[编辑]

理想气体状态方程是描述理想气体处于平衡态时的状态方程。他建立在波以耳定律查理定律盖-吕萨克定律阿伏伽德罗定律等经验定律上。

处于平衡态的气体,其状态由压强P,体积V,和温度T刻划,表达这几个量之间的关系的方程称之为气体的状态方程。不同的气体有不同的状态方程。这些方程通常很复杂。但在压强很小,温度不太高也不太低的情况下,各种气体的行为都趋于理想气体。理想气体的状态方程具有非常简单的形式。

理想气体状态方程一般写作

{p} {V} = {n} {R} {T}{p} {V} = {N} {K} {T}
其中:
P表理想氣體的壓強單位標準大氣壓atm);
V表理想氣體的體積,單位為公升(L);
n表理想氣體的物質的量,單位為莫耳(mol);
R理想氣體常數,約為0.082 atm·L·mol−1·K−1
K波尔兹曼常数K = 1.38066 x 10−23 J/K = 8.617385 × 10−5 eV/K;
N表单位体积气体粒子数
T表理想氣體的溫度,單位為凱氏溫度(K)。

真实气体的状态方程参见: