уравнение состояния идеального газауравнение
В 1834 году Эмиль Клапейрон объединил экспериментальные законы Бойля, Шарля и Гей-Люссака в единое уравнение pV = nRT. Эта стройная формула описывает равновесное состояние идеального газа — модели, где молекулы считаются точечными и не взаимодействуют друг с другом. Она работает как «переключатель» между объёмом, давлением и температурой газа, позволяя предсказывать поведение реальных газов при обычных условиях.
Как работает
Воздушный шарик на солнце слегка раздувается — это демонстрация закона. В двигателях поршень движется под давлением горячих газов. Метеорологи рассчитывают расширение воздуха при нагреве. Дыхание: лёгкие меняют объём, и воздух заходит внутрь из-за разницы давлений.
💡 Если оставить мяч на солнце, он накачивается сам по себе — не магия, а рост температуры увеличивает давление при почти неизменном объёме.
pV = nRT
p — давление газа (Па), V — объём (м³), n — количество вещества (моль), R — универсальная газовая постоянная (R ≈ 8.314 Дж/(моль·К)), T — абсолютная температура (К)
U = \frac{3}{2} nRT
U — внутренняя энергия (Дж), n — количество вещества (моль), R — универсальная газовая постоянная (R ≈ 8.314 Дж/(моль·К)), T — абсолютная температура (К)