Газовые законы. 
Химия

Газообразное состояние вещества характеризуется малыми силами межмолекулярного взаимодействия, вследствие чего газ занимает весь предоставленный объем. Объем молекул составляет ничтожную часть занимаемого газом объема. Такое разреженное состояние газа носит название идеальный газ. Состояние идеальных газов описывается газовыми законами. Отклонения от газовых законов наблюдаются при высоких давлениях и низких температурах.

Физическое состояние газа определяется тремя параметрами: абсолютной температурой (7), давлением (р) и объемом (V). Зависимости между этими параметрами описаны законами: Бойля Мариотта, Гей-Люссака, Шарля, Авогадро.

Закон Бойля — Мариотта

При постоянной температуре давление, производимое данной массой газа, обратно пропорционально объему газа:

Закон Гей-Люссака

При постоянном давлении объем газа изменяется прямо пропорционально абсолютной температуре (Т):

Закон Шарля

При постоянном объеме давление газа изменяется прямо пропорционально абсолютной температуре:

В результате объединения указанных законов, сделанного французским физиком и инженером Б. П. Э. Клапейроном (1834), было получено уравнение состояния идеального газа:

где р_т и V_T — давление и объем газа при данной температуре Г; р₀ и V₀ — давление и объем газа при нормальных условиях (н.у.) (0°С; 101,325 кПа).

Иначе можно записать это соотношение так:

Д. И. Менделеев ввел в уравнение универсальную газовую постоянную R и количество молей (v):

Уравнение (1.20) называется уравнением Клапейрона — Менделеева.

Универсальная газовая постоянная при н.у. равна R = = 8,314 Дж/моль • К. Физический смысл ее — работа расширения газа против сил внешнего давления при повышении температуры на 1 К.

Уравнение состояния идеального газа применимо и к смеси газов, при условии, что они не взаимодействуют. В соответствии с законом Дальтона общее давление смеси газов равно сумме парциальных давлений всех входящих в нее газов:

где р — общее давление смеси; p_v р₂, Рз, р_п — парциальные давления компонентов смеси.