Идеальное газовое состояние.

Все законы идеальных газов установлены на основании результатов экспериментов с реальными газами при малых давлениях. В связи с этим эмпирически установленному понятию идеального газового состояния (идеального газа) соответствует такой газ, свойства которого в первом приближении идентичны свойствам реального газа при низких давлениях. С точки зрения молекулярно-кинетических представлений модель идеального газа является совокупностью молекул, движущихся во всех направлениях. Все направления движения равновероятны. Размеры молекул ничтожно малы по сравнению с расстояниями между ними. Силы взаимодействия между молекулами отсутствуют. Молекулы взаимодействуют одна с другой и стенками сосуда только при взаимных столкновениях, причем характер этих столкновений является идеально упругим.

Уравнения состояния. В идеальном состоянии газ подчиняется уравнению состояния Бойля–Гей-Люссака; соответственно для 1 кг и G кг газа

pv=RT и pV=GRT.

Известна также другая форма уравнения состояния идеального газа – уравнение Менделеева–Клапейрона:

pV=GR_yT/M,

где M – масса одного киломоля.

Кроме того, уравнение состояния идеального газа можно записать в виде

pV=nkT,

где n – число молекул в объеме V; k – постоянная Больцмана.

Для всех газов

Дж/К;

здесь m – масса одной молекулы; N – число молекул в одном киломоле.

При одинаковых давлении и температуре объем одного киломоля любого газа в идеальном состоянии одинаков. При нормальных условиях он равен примерно 22,4 м³.

Зная уравнения состояния и используя фундаментальные соотношения термодинамики, можно определить основные тепловые свойства идеального газа.