Основные законы идеальных и реальных газов и их смесей

При положительных температурах и небольших давлениях (до 8 - 10 кгс/см2) изменения параметров состояния всех газов происходят в соответствии с законами идеальных газов, т. е. таких, в которых силами межмолекулярного притяжения и общим объемом молекул можно пренебречь.

Закон Бойля - Мариотта устанавливает зависимость между давлением и объемом данной массы газа при постоянной температуре:

Закон Бойля - Мариотта

или

Закон Бойля - Мариотта

Т. е. при неизменной температуре произведение давления газа на его объем есть величина постоянная.

Относя зависимость (II.17) к удельному объему газа (v), который обратно пропорционален его плотности (ρ), получаем:

Т. е. при неизменной температуре удельный объем обратно пропорционален, а плотность прямо пропорциональна абсолютному давлению, под которым находится газ.

Закон Гей-Люссака устанавливает зависимость объема газа от его температуры при постоянном давлении:

Закон Гей-Люссака

Закон Шарля устанавливает зависимость давления газа от его температуры при неизменном объеме:

В уравнениях (II.20) и (II.21) V0, Vt - объемы газа при 0˚ C и t˚ C, м3; p0, pt - абсолютные давления газа при 0 ˚C и t˚ C, кгс/см2; α - термический коэффициент объемного расширения газа; β - термический коэффициент изменения давления газа. Численное значение безразмерных коэффициентов α и β одинаково: α = β = 1/273,15 = 0,0366. Подставляя в уравнения (II.20) и (II.21) значения α и β и заменяя температуру в Международной практической шкале на абсолютную, получаем зависимости:

Т. е. при постоянстве давления объем газа прямо пропорционален его абсолютной температуре, а при постоянстве объема давление газа прямо пропорционально его абсолютной температуре.