L'équation d'état des gaz parfaits peut être exprimée par pV=nRT, où : p est la pression (Pa), V est le volume de gaz (m³), T est la température (K), n est la quantité de gaz (mol) , et R est la mole de gaz Constante (également appelée constante universelle des gaz) (J/(mol*K)).

Si le gaz est un gaz parfait avec une masse de M et une masse molaire de J/(mol·K). Cette équation reflète la relation entre trois paramètres d'état d'une certaine masse de gaz dans le même état.

Un gaz qui obéit strictement aux lois expérimentales des gaz en toutes circonstances peut être considéré comme un gaz parfait. Dans le même temps, les lois expérimentales des gaz sont obtenues dans des conditions où la pression n'est pas trop élevée (par rapport à la pression atmosphérique) et la température n'est pas trop basse (par rapport à la température ambiante). les gaz généraux peuvent être approximativement considérés comme des gaz parfaits.

La pression exercée par un certain composant gazeux sur la paroi du gaz mélangé est appelée pression partielle du composant gazeux. Pour un gaz parfait, la pression partielle d'un gaz composant est égale à la pression produite lorsque le gaz composant seul occupe le même volume que le gaz mélangé à la même température.

Lorsque la température et le volume sont constants, la somme des pressions partielles des composants gazeux du mélange gazeux est égale à la pression totale du gaz mélangé. Expression mathématique : P total =P1 P2 ··· Pi Supposons qu'une certaine quantité de gaz mélangé soit versée dans un récipient d'un volume V. À la température T, sa pression totale est P totale. Évidemment, la quantité n de la substance totale du gaz mélangé est toujours la quantité ni du composant. position gaz. D'après la loi des gaz parfaits : P total V = n total RT PiV = niRT Développer P total V = n total RT P total=n total RT/V=(n1 n2 ··· ni)RT/V=n1RT/V n2RT/V ··· ni=P1 P2 ··· Pi

La pression partielle d'un gaz est égale à la pression totale multipliée par la fraction molaire ou la fraction volumique du gaz. P total = P1 P2 ··· Pi , divisez P total des deux côtés de l'équation de droite. 1=P1/P total P2/P total ··· Pi/P total=x1 x2 ··· xi Le rapport de la pression partielle Pi de chaque composant gazeux à la pression totale P est appelé fraction de pression. Évidemment, la somme des fractions de pression Pi/P est toujours égale à 1. Parce que n total=n1 n2 ···ni De même, 1=n1/n total n2/n total ··· ni/n total=x1 x2 ··· xi ni/n est collectivement appelé fraction molaire. De la loi des volumes partiels : 1=V1/Vtotal V2/Vtotal ··· Vi/Vtotal On peut obtenir que xi=Pi/Ptotal=ni/ntotal=Vi/Vtotal, c'est-à-dire que pour le même état, la fraction de pression du gaz est égale à la fraction molaire et à la fraction volumique. Transformez la formule ci-dessus : Pi=P total · Vi/V total = P total · ni/n total

Le volume total d'un gaz mélangé est égal à la somme des volumes occupés par les gaz individuels dans le gaz mélangé lorsqu'ils existent seuls à la même température et pression que le gaz mélangé. C'est la loi des volumes partiels d'Armager.

Le rapport entre le volume partiel du composant B dans le mélange gazeux et le volume total peut être dérivé de l'équation d'état des gaz parfaits VB/V=(nB RT/p)/(nRT/p)=nB/n=yB, c'est-à-dire VB = yBV. Dans la formule, yB —— la fraction quantitative de la substance du composant B. Cette formule montre que le volume partiel de tout composant dans le gaz mélangé est égal au produit de la fraction quantitative de la substance du composant et du volume total.

Les molécules de gaz elles-mêmes occupent un volume et les gaz réels dans lesquels il y a des interactions entre les molécules sont appelés gaz réels. Les gaz réels n'obéissent pas à la loi des gaz parfaits. Le gaz naturel est un vrai gaz.

Les gaz réels à des pressions plus basses et des températures plus élevées peuvent être approximés par l'équation d'état des gaz parfaits. Dans d'autres cas, l'équation d'état des gaz parfaits ne peut pas être utilisée directement et l'équation d'état des gaz parfaits doit être modifiée.

Équation d'état des gaz de Van der Waals : (p an^2/V^2) (V-nb)=nRT. Le terme de pression est corrigé pour prendre en compte l'influence des molécules sur la pression, et corrige également la déviation du volume libre provoquée par les molécules elles-mêmes sous haute pression. Pour un gaz parfait, a et b sont nuls