Основные параметры и уравнение состояния идеального газа

Уравнение состояния идеального газа – это уравнение Клапейрона–Менделеева:

, (1)

где p – давление газа, равное силе , с которой молекулы при ударах действуют по нормали на стенку сосуда площадью V – объем сосуда; m и M – масса газа и молярная масса (масса одного моля); – количество вещества, оно измеряется числом молей , которое равно также , где N – число молекул газа; – число Авогадро; – молярная газовая постоянная; T – термодинамическая температура, измеряется в кельвинах (К), , где t – температура по Международной практической шкале, измеряется в градусах Цельсия ( ).

Связь физических постоянных:

, (2)

где – число Авогадро, это число молекул в одном моле вещества; – постоянная Больцмана.

Введем параметр состояния газа – концентрация молекул (их число в единице объема), и уравнение состояния идеального газа (1) запишем в виде:

. (3)

Концентрация молекул связана с плотностью газа ρ: , где – масса одной молекулы; по определению плотность вещества , а из уравнения состояния плотность идеального газа

(4)

Средняя энергия молекулы газа.