状态方程概述
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发布时间：2024-10-13 04:13
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时间：2024-10-17 20:25
在热力学中，状态方程是一种数学表达式，它描述了物质的三个基本状态参数——压力（p）、体积（V）和温度（T）之间的关系。最基础的形式为 R * p * V = T * mol，其中R 是摩尔气体常数，其数值为 8.3144 J/(mol·K)。这个方程源自于理想气体的理论假设，即气体分子间无相互作用力，分子体积可以忽略不计。
在低压力条件下，实际气体的行为与理想气体相当接近。然而，随着压力的升高，实际气体的p-V-T关系会偏离理想状态。特别是化肥工业和石油化工等领域的发展，推动了对高压过程下实际气体状态方程的深入研究。尽管已提出数百个状态方程，但只有少数如范德瓦尔斯方程（van der Waals equation）、Benedict-Webb-Rubin方程、马丁-侯方程（Martin-How equation）、Redlich-Kwong方程、Peng-Robinson方程和维里方程（virial equition）等得到了广泛应用。
这些状态方程并不完全适用于所有实际气体，特别是在高压或低温情况下，通常需要通过理论方法或半经验方法进行修正。在所有情况下，当压力趋近于零时，所有实际气体的状态方程都会回归到理想气体的状态方程，即pV=RT。
扩展资料
物质在平衡状态下p－V－T关系的数学方程。当压力足够低时，各种气体的p－V－T关系存在简单的规律。1661年，英国化学和物理学家R.玻意耳根据实验得出结论：在恒温下，一定量气体的体积与压力成反比。这一规律，后称玻意耳定律。1802年，法国化学家J.-L.盖-吕萨克发现：在恒压下一定量气体的体积与绝对温度成正比，后称盖吕萨克定律。1811年，意大利物理学家A.阿伏伽德罗提出：在恒温恒压下，同体积任何气体的摩尔数相同，后称阿伏伽德罗定律。由这三个定律导出理想气体状态方程：pVm=RT。
