La ecuación de estado del gas ideal se puede expresar como pV=nRT, donde: p es la presión (Pa), V es el volumen del gas (m³), T es la temperatura (K), n es la cantidad de gas (mol) y R es el mol de gas. Constante (también llamada constante universal de los gases) (J/(mol*K)).

Si el gas es un gas ideal con una masa de M y una masa molar de J/(mol·K). Esta ecuación refleja la relación entre tres parámetros de estado de una determinada masa de gas en el mismo estado.

Un gas que obedece estrictamente las leyes experimentales de los gases en cualquier circunstancia puede considerarse un gas ideal. Al mismo tiempo, las leyes experimentales de los gases se obtienen en condiciones en las que la presión no es demasiado alta (en comparación con la presión atmosférica) y la temperatura no es demasiado baja (en comparación con la temperatura ambiente). Los gases generales pueden considerarse aproximadamente como gases ideales.

La presión ejercida por un determinado gas componente sobre la pared de la mezcla de gases se denomina presión parcial del gas componente. Para un gas ideal, la presión parcial de un gas componente es igual a la presión producida cuando el gas componente solo ocupa el mismo volumen que el gas mezclado a la misma temperatura.

Cuando la temperatura y el volumen son constantes, la suma de las presiones parciales de los componentes del gas en la mezcla de gases es igual a la presión total de la mezcla de gases. Expresión matemática: P total =P1 P2 ··· Pi Supongamos que se llena una cierta cantidad de gas mezclado en un recipiente con un volumen V. A la temperatura T, su presión total es P total. Obviamente, la cantidad n de la sustancia total del gas mezclado es siempre la cantidad ni del componente. posición de gases. Según la ley de los gases ideales: P total V = n total RT PiV = niRT Expandir 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 presión parcial de un gas es igual a la presión total multiplicada por la fracción molar o la fracción en volumen del gas. P total = P1 P2 ··· Pi , divide P total en ambos lados de la ecuación de la derecha. 1=P1/P total P2/P total ··· Pi/P total=x1 x2 ··· xi La relación entre la presión parcial Pi de cada gas componente y la presión total P se llama fracción de presión. Obviamente, la suma de las fracciones de presión Pi/P siempre es igual a 1. Porque n total=n1 n2 ···ni De manera similar, 1=n1/n total n2/n total ··· ni/n total=x1 x2 ··· xi ni/n se denomina colectivamente fracción molar. De la ley de los volúmenes parciales: 1=V1/Vtotal V2/Vtotal ··· Vi/Vtotal Se puede obtener que xi=Pi/Ptotal=ni/ntotal=Vi/Vtotal, es decir, para un mismo estado, la fracción de presión del gas es igual a la fracción molar y a la fracción en volumen. Transforme la fórmula anterior: Pi=P total·Vi/V total=P total·ni/n total

El volumen total de una mezcla de gases es igual a la suma de los volúmenes ocupados por los gases individuales en la mezcla de gases cuando existen solos a la misma temperatura y presión que la mezcla de gases. Esta es la ley de volúmenes parciales de Armager.

La relación entre el volumen parcial del componente B en la mezcla de gases y el volumen total se puede derivar de la ecuación de estado del gas ideal VB/V=(nB RT/p)/(nRT/p)=nB/n=yB, es decir, VB=yBV. En la fórmula, yB es la fracción de cantidad de la sustancia del componente B. Esta fórmula muestra que el volumen parcial de cualquier componente en el gas mezclado es igual al producto de la fracción de cantidad de sustancia del componente y el volumen total.

Las propias moléculas de gas ocupan un volumen, y los gases reales donde hay interacciones entre moléculas se denominan gases reales. Los gases reales no obedecen la ley de los gases ideales. El gas natural es un gas real.

Los gases reales a presiones más bajas y temperaturas más altas se pueden aproximar mediante la ecuación de estado del gas ideal. En otros casos, la ecuación de estado del gas ideal no se puede utilizar directamente y la ecuación de estado del gas ideal debe modificarse.

Ecuación de estado del gas de Van der Waals: (p a·n^2/V^2) (V-nb)=nRT. El término de presión se corrige para tener en cuenta la influencia de las moléculas sobre la presión y también corrige la desviación del volumen libre causada por las propias moléculas bajo alta presión. Para un gas ideal, a y b son cero.