理想气体状态方程(卷名：物理学)
equation of state of ideal gas
描写理想气体状态变化规律的方程。对于一定质量的气体，可以用压强p和体积V来描述它的平衡态，而温度T是p和V的函数，F(T，p，V)=0。这个关系式叫做气体的状态方程，它的具体形式需由实验确定。
玻意耳定律 又称玻意耳—马略特定律，是英国化学家R.玻意耳在1662年和法国物理学家E.马略特在1679年分别独立发现的。它的内容是：一定质量的气体，当温度保持不变时，压强和体积成反比且乘积是一个常数
p1V1=p2V2=p3V3=…或pV=C。常数C 在不同温度时有不同数值。
大量实验结果表明，该定律对理想气体完全正确。对于各种实际气体，只要它的压强不太高，温度不太低，都近似地遵从此定律；气体的压强越低，它遵从玻意耳定律的精确度就越高。
盖－吕萨克定律 一定质量的气体，当体积不变时，它的压强随温度作线性变化：
p=p0(1+αt)，p0是0°C时的气体压强，p是t°C时的气体压强，α是在气体体积不变时的压强系数。对于理想气体，α的数值为一普适常数，其值为1/273.15，于是
若令T=t＋273.15，则上式简化为pt=p0αT，T 即为热力学温标，其单位是开尔文 (K)；t=0时，T0=273.15K。
理想气体状态方程 根据玻意耳定律、阿伏伽德罗定律和理想气体温标的定义，可以确定玻意耳定律中常数C与温度的关系，并可导出
式中p0、V0、T0为标准状况下一摩尔理想气体的压强、体积、温度；v为摩尔数。因此，
的数值对各种气体都一样。该数值叫摩尔气体常数并用r表示：
于是
式中M代表气体的质量，μ 是气体的分子量。这就是理想气体状态方程。在压强为几个大气压以下时，各种实际气体一般都近似地遵从理想气体状态方程。压强越低，符合的程度越高。在压强趋于零的极限情况下，一切气体都严格地遵从它。根据理想气体模型，从气体分子运动论出发，也可以推导出该物态方程。
摩尔气体常数R R的数值可由一摩尔理想气体在水的三相点 (273.16K)及一个大气压下的体积推出。也可以由一摩尔理想气体在冰点 (273.15K)及一个大气压下的体积V0推出。用V0来推算的原因是 V0可根据实验结果求得比较准确的数值。由
V0=22.41383×10-3m3/mol可算得
r=8.31441±0.00026J/(mol·K)。