理想氣體狀態方程 理想氣體狀態方程（ideal gas，equation of state of），也稱理想氣體定律或克拉佩龍方程，描述理想氣體狀態變化規律的方程。質量為m，摩爾質量為M的理想氣體，其狀態參量壓強p、體積V和絕對溫度T之間的函式關係為pV=mRT/M=nRT 式中M和n分別是理想氣體的摩爾質量和物質的量；R是氣體常量。對於混合理想氣體，其壓強p是各組成部分的分壓強p1、 p2、……之和，故 pV＝（ p1＋ p2＋……）V＝(n1＋n2＋……)RT，式中n1、n2、……是各組成部分的摩爾數。 以上兩式是理想氣體和混合理想氣體的狀態方程，可由理想氣體嚴格遵循的氣體實驗定律得出，也可根據理想氣體的微觀模型，由氣體動理論匯出。在壓強為幾個大氣壓以下時，各種實際氣體近似遵循理想氣體狀態方程，壓強越低，符合越好，在壓強趨於零的極限下，嚴格遵循。 公式 pV=nRT(克拉伯龍方程[1]） p為氣體壓強，單位Pa。V為氣體體積，單位m3。n為氣體的物質的量，單位mol，T為體系溫度，單 理想氣體狀態方程位K。 R為比例係數，數值不同狀況下有所不同，單位是J/（mol·K） 在摩爾表示的狀態方程中，R為比例常數，對任意理想氣體而言，R是一定的，約為8.31441±0.00026J/(mol·K）。 如果採用質量表示狀態方程，pV=mrT，此時r是和氣體種類有關係的，r=R/M，M為此氣體的平均分子量 推導經驗定律 （1）玻意耳定律（玻—馬定律） 當n，T一定時 V，p成反比，即V∝（1/p）① （2）查理定律 當n，V一定時 p，T成正比，即p∝T ② （3）蓋-呂薩克定律 當n，p一定時 V，T成正比，即V∝T ③ （4）阿伏伽德羅定律 當T，p一定時 V，n成正比，即V∝n ④ 由①②③④得 V∝（nT/p） ⑤ 將⑤加上比例係數R得 V=（nRT）/p 即pV=nRT 實際氣體中的問題當理想氣體狀態方程運用於實際氣體時會有所偏差，因為理想氣體的基本假設在實際氣體中並不成立。如實驗測定1 mol乙炔在20℃、101kPa時，體積為24.1 dm，，而同樣在20℃時，在842 kPa下，體積為0.114 dm，，它們相差很多，這是因為，它不是理想氣體所致。 一般來說，沸點低的氣體在較高的溫度和較低的壓力時，更接近理想氣體，如氧氣的沸點為-183℃、氫氣沸點為-253℃，它們在常溫常壓下摩爾體積與理想值僅相差0.1%左右，而二氧化硫的沸點為-10℃，在常溫常壓下摩爾體積與理想值的相差達到了2.4%。 應用一定量處於平衡態的氣體，其狀態由p、V和T刻劃，表達這幾個量之間的關係的方程稱之為氣體的狀態方程，不同的氣體有不同的狀態方程。但真實氣體的方程通常十分複雜，而理想氣體的狀態方程具有非常簡單的形式。 雖然完全理想的氣體並不可能存在，但許多實際氣體，特別是那些不容易液化、凝華的氣體（如氦、氫氣、氧氣、氮氣等，由於氦氣不但體積小、互相之間作用力小、也是所有氣體中最難液化的，因此它是所有氣體中最接近理想氣體的氣體。）在常溫常壓下的性質已經十分接近於理想氣體。 此外，有時只需要粗略估算一些資料，使用這個方程會使計算變得方便很多。
理想氣體狀態方程 理想氣體狀態方程（ideal gas，equation of state of），也稱理想氣體定律或克拉佩龍方程，描述理想氣體狀態變化規律的方程。質量為m，摩爾質量為M的理想氣體，其狀態參量壓強p、體積V和絕對溫度T之間的函式關係為pV=mRT/M=nRT 式中M和n分別是理想氣體的摩爾質量和物質的量；R是氣體常量。對於混合理想氣體，其壓強p是各組成部分的分壓強p1、 p2、……之和，故 pV＝（ p1＋ p2＋……）V＝(n1＋n2＋……)RT，式中n1、n2、……是各組成部分的摩爾數。 以上兩式是理想氣體和混合理想氣體的狀態方程，可由理想氣體嚴格遵循的氣體實驗定律得出，也可根據理想氣體的微觀模型，由氣體動理論匯出。在壓強為幾個大氣壓以下時，各種實際氣體近似遵循理想氣體狀態方程，壓強越低，符合越好，在壓強趨於零的極限下，嚴格遵循。 公式 pV=nRT(克拉伯龍方程[1]） p為氣體壓強，單位Pa。V為氣體體積，單位m3。n為氣體的物質的量，單位mol，T為體系溫度，單 理想氣體狀態方程位K。 R為比例係數，數值不同狀況下有所不同，單位是J/（mol·K） 在摩爾表示的狀態方程中，R為比例常數，對任意理想氣體而言，R是一定的，約為8.31441±0.00026J/(mol·K）。 如果採用質量表示狀態方程，pV=mrT，此時r是和氣體種類有關係的，r=R/M，M為此氣體的平均分子量 推導經驗定律 （1）玻意耳定律（玻—馬定律） 當n，T一定時 V，p成反比，即V∝（1/p）① （2）查理定律 當n，V一定時 p，T成正比，即p∝T ② （3）蓋-呂薩克定律 當n，p一定時 V，T成正比，即V∝T ③ （4）阿伏伽德羅定律 當T，p一定時 V，n成正比，即V∝n ④ 由①②③④得 V∝（nT/p） ⑤ 將⑤加上比例係數R得 V=（nRT）/p 即pV=nRT 實際氣體中的問題當理想氣體狀態方程運用於實際氣體時會有所偏差，因為理想氣體的基本假設在實際氣體中並不成立。如實驗測定1 mol乙炔在20℃、101kPa時，體積為24.1 dm，，而同樣在20℃時，在842 kPa下，體積為0.114 dm，，它們相差很多，這是因為，它不是理想氣體所致。 一般來說，沸點低的氣體在較高的溫度和較低的壓力時，更接近理想氣體，如氧氣的沸點為-183℃、氫氣沸點為-253℃，它們在常溫常壓下摩爾體積與理想值僅相差0.1%左右，而二氧化硫的沸點為-10℃，在常溫常壓下摩爾體積與理想值的相差達到了2.4%。 應用一定量處於平衡態的氣體，其狀態由p、V和T刻劃，表達這幾個量之間的關係的方程稱之為氣體的狀態方程，不同的氣體有不同的狀態方程。但真實氣體的方程通常十分複雜，而理想氣體的狀態方程具有非常簡單的形式。 雖然完全理想的氣體並不可能存在，但許多實際氣體，特別是那些不容易液化、凝華的氣體（如氦、氫氣、氧氣、氮氣等，由於氦氣不但體積小、互相之間作用力小、也是所有氣體中最難液化的，因此它是所有氣體中最接近理想氣體的氣體。）在常溫常壓下的性質已經十分接近於理想氣體。 此外，有時只需要粗略估算一些資料，使用這個方程會使計算變得方便很多。