26. Универсальное уравнение состояния идеального газа
Отношение массы mгаза (вещества) к количеству газа (вещества) vэтой системы называют молярной массой газа (вещества):
М = m/ v.
Размерность молярной массы следующая: [M] = 1 кг / 1 моль.
Следствие из закона Авогадро позволяет найти отношение удельных объемов:
v2 / v1 = M1 / M2
или
v1M1= M2v2.
Последнее соотношение отражает важное свойство идеального газа: при одинаковых физических условиях произведение удельного объема газа на его молярную массу является постоянной величиной, не зависящей от природы газа, т. е. vM= idem. Произведение vM представляет собой объем 1 моля идеального газа, а последнее равенство означает равенство молярных объемов всех газов при одинаковых давлениях и температурах.
Уравнение состояния для одного моля газа выглядит следующим образом:
PVm = MRT,
где MR = Rm= PVm/ T.
Произведение MR есть универсальная (молярная) газовая постоянная. Физический смысл универсальной газовой постоянной состоит в том, что это есть ра26б бота одного моля идеального газа при изменении температуры на 1oи постоянном давлении процесса. Она не зависит от природы газа. R= = 8,314/м. Уравнение вида
PVm= 8,314T
называют универсальным уравнением состояния.
Универсальным уравнением состояния идеального газа можно считать уравнение Менделеева– Клайперона:
PV = uRT.
Если поддерживать объем постоянным, а в качестве температурного признака взять давление газа, то можно получить термометр, обладающий идеально линейной шкалой. Она называется идеальной газовой шкалой температур. Удобно брать в качестве термометрического вещества водород. Шкала, установленная по водороду, называется эмпирической шкалой температур.