理想氣體狀態(tài)方程

在普通物理學(xué)的概念上，通常任何物質(zhì)都具有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)，而氣態(tài)是物質(zhì)存在的各狀態(tài)中較特殊的狀態(tài)，它本身既無一定形狀、也無一定體積，它的形狀和體積*取決于盛裝氣體的容器。任意數(shù)量的氣體都能被無限地膨脹而充滿于任何形狀大小的容器之中。

為了對氣體進(jìn)行客觀細(xì)致的研究，需要對客觀氣體分子進(jìn)行一些假設(shè)限定，這些經(jīng)過限定了的氣體稱為“理想氣體”。而描述“理想氣體”狀態(tài)變化規(guī)律的數(shù)學(xué)議程式，稱為“理想氣體的狀態(tài)方程”。即：

PV/T=R

式中R是氣體普適常量，即對所有氣體均普遍適用的常量。

對于質(zhì)量為M，分子量為μ的氣體，則表述為：

PV=M/RT

式中常量R的數(shù)值取決于P，V，T等所用的單位。在國際單位制中，P的單位用Pa，V用m3，T用K，則R=8.314J/K.mol。

蓋·呂薩克定律

從理想氣體狀態(tài)方程可以推導(dǎo)出，一定質(zhì)量的氣體，在壓強不變的情況下，它的體積跟熱力學(xué)溫度成正比。

即：若P1=P2,則：V1/T1=V2/T2

上式中P1、V1、T1表示氣體在初始狀態(tài)下的壓力、體積和溫度;P2、V2、T2表示該氣體在最終狀態(tài)下的壓力，體積和溫度。這個方程表明一定質(zhì)量的氣體，不管其狀態(tài)如何變化，它的壓強和體積的乘積除了絕對溫度，所得之商始終保持不變。這就是采用氣體對工件進(jìn)行密封性能檢測的基本原理。