Уравнение состояния идеального газа. Таким уравнением является уравнение Клайперона – Менделеева для идеального газа.

Таким уравнением является уравнение Клайперона – Менделеева для идеального газа.

PV = mRT (1)

Для 1 кг газа уравнение запишется так

PV = RT (2)

где Р – абсолютное давление, Па;

V – объем, занимаемый газом, м³;

V – удельный объем, м³/кг;

m – масса газа, кг;

T – абсолютная температура, ⁰ К;

R – удельная газовая постоянная, зависящая от природы вещества,

R [Дж/(кг ^{. 0} К)]

Газовая постоянная – это работа 1 кг идеального газа при неизменном давлении (изобарный термодинамический процесс) и изменении его температуры на один градус.

----------------------------------------------------------------------------------------------------

Если уравнение (2) записать для нормальных физических условий, получим

где Vμ – молярный объем тела м³/кмоль, при нормальных физических условиях Vμ = 22,4 м³/кмоль, Vμ = μV,

где μ – молярная масса газа; кг/кмоль.

Rμ = μR – универсальная газовая постоянная.

Газовая постоянная 1 кг идеального газа молярной массой μ равна

R = 8314/μ; R_μ = 8314 Дж/(кмоль ^{. 0} К)

----------------------------------------------------------------------------------------------------

Уравнение состояния для 1 кмоль газа, т.е. для μ кг можем получить из уравнения (2), если m = μ

PVμ = μRT (3),

где Vμ – объем 1 кмоль газа, м³/кмоль.

Согласно закону Авогадро, объемы киломолей для всех идеальных газов при одинаковых давлениях и температуре равны. Следовательно, величина для 1 кмоль любого газа одинакова и носит название универсальной газовой постоянной.

Так, при нормальных условиях объем 1 кмоль идеального газа V_μН =22,4 м³/кмоль.

Подставив в уравнение (3) значение величин при нормальных условиях Р_Н = 760 мм рт ст = 0,1013 МПа.

V_μН =22,4 м³/кмоль, Т_Н = 273,15 ⁰К

Получим Дж/(кмоль ^{. 0} К)