Równanie stanu gazu

Liczne doświadczenia wykazały peny związek pomiędzy temperaturą, ciśnieniem i objętością pewnej stałej ilości gazu.

W przybliżeniu więc zachodzi pewien związek, który nosi nazwę równania Clapeyrona:

\(pV=nRT\)

gdzie:

\(p\) -ciśnienie,
\(V\) - objętość,
\(T\) - temperatura w skali bezwzględnej,
\(n\) - liczba moli gazu,
\(R\) - uniwersalna stała gazowa.

Uniwersalna stała gazowa jest równa:

\(R=8,314 \frac{J}{mol\cdot K}\)

W rzeczywistości gazy tym lepiej spełniają równanie stanu gazu i wyższa jest ich temperatura i im niższe jest ich ciśnienie.

Gaz, który spełnia dokładnie równanie Clapeyrona to tak zwany gaz doskonały. Gaz doskonały będzie przedmiotem osobnego artykułu.

Jeżeli przyjąć, że jeden mol gazu zawiera stałą liczbę cząsteczek, tak zwaną liczbę Avogadra \(N_A\), to równanie Clapeyrona przyjmuje następującą postać:

\(pV=NkT\)

gdzie:

\(p\) -ciśnienie,
\(V\) - objętość,
\(T\) - temperatura w skali bezwzględnej,
\(N\) - liczba cząstek gazu (\(N_An\)),
\(k\) - stała Boltzmanna (\(k=\frac{R}{N_A}=1,38\cdot 10^{-23} \frac{J}{K}\)).

Równanie van der Waalsa