理想氣體狀態(tài)方程
在普通物理學的概念上,通常任何物質都具有固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài),而氣態(tài)是物質存在的各狀態(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。
為了對氣體進行客觀細致的研究,需要對客觀氣體分子進行一些假設限定,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)方程可以推導出,一定質量的氣體,在壓強不變的情況下,它的體積跟熱力學溫度成正比。
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行密封性能檢測的基本原理。