什么是理想气体定律?什么是气体法例?
简介
气体几乎无处不在:你吸入肺部的空气是一种气体，苏打水、航天飞机、霓虹灯、火山和海洋中也有气体，举几个例子。你肺里的气体、火山和海洋是自然产生的，但正是因为我们了解了它们在某些条件下的行为，我们才能够制造苏打水和霓虹灯，也能够操作航天飞机。
在以前的文章中，我们讨论过波义耳氏定律，查理定律，以及吕萨克定律．这些定律解释了一些有趣的现象，比如为什么啤酒桶和汽水罐在特定条件下会爆炸。它们是通过保持任何变量的压力来发现的，温度或体积，相对于其他两个常数。
但它们也可以结合，这就是理想气体定律的由来。
什么是理想气体定律?
理想气体定律是1834年由物理学家和工程师发现的Benoît保罗Émile克拉珀龙(1799 -1864)．
克拉珀龙是罗马帝国的创始人之一热力学；是他广泛地介绍了莎士比亚的鲜为人知的作品萨迪卡诺他对美国有深远的影响开尔文勋爵而且克劳修斯．克劳修斯-克拉珀龙方程就是以他的名字命名的，它描述了相边界的斜率，比如液体和气体之间的相边界。
理想气体定律是状态方程这在热力学中是非常重要和基本的。它是通过将波义耳、查尔斯和吕萨克的定律组合成一个优雅的方程得到的，如下所示。
对于与温度T成正比的压强P和体积V，我们有:
- Pv ~ t
或
- PV ~ mT，
m是气体的质量。
并非所有气体的质量都相同，所以为了简化问题，我们希望有一个对所有气体都相同的常数。因此，我们使用a将m转换为比例常数摩尔．摩尔的概念在阿伏伽德罗常数．
把方程2写成摩尔的形式，我们有
- PV ~ nT
或
- PV = nRT。
R是一个比例常数，叫做通用气体常数，根据它的名字，它对所有气体都是一样的。实验确定了其值。以焦耳和开尔文为国际单位，R为8.315 J/(mol*K)，而以英制单位为1.99卡路里/(mol*K)。如果我们感兴趣的是以升为单位的体积和以atm为单位的压力，那么R是0.0821 (L*atm)/mol*K。
理想气体定律适用于方程中的大多数气体平衡态密度不是太大，P在大气压附近。实际气体与这些条件足够接近，因此该定律适用于日常生活。
在第二部分中，我们将学习如何使用这一定律来求出你房间内空气粒子的总质量。
参考文献
Douglas Giancoli著的《科学家和工程师物理学》
哈利迪、雷斯尼克和沃克著的《物理学基础》
Daniel V. Schroeder的《热物理导论》
图片致谢
Clayperon从地球百科全书
资源
理想气体定律模拟(更像是一款让人上瘾的游戏;必须使用Java语言)
另一个令人上瘾的理想气体模拟(加载需要一段时间;Java是必需的;如果你故意的话，会发出很酷的爆炸声
打开房间)
这篇文章是“理想气体定律简介”系列的一部分
本系列给出了一个基本的，非微积分为基础的介绍，理想气体定律，包括它的起源，以及如何使用它来推导波义耳定律，查尔斯定律和吕萨克定律。