Καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων

Στη θερμοδυναμική και στη χημεία η καταστατική εξίσωση των ιδανικών αερίων είναι μια εξίσωση που ισχύει σε δύο διαφορετικές καταστάσεις κάποιου ιδανικού αερίου. Προκύπτει από τους νόμους των Μπόιλ-Μαριότ και του Γκαι-Λυσάκ και ισούται, στην πιο συνήθη μορφή της, με:

$pV=nRT$

όπου

• p: η πίεση του αερίου.
• V: ο όγκος του αερίου.
• n: ο αριθμός των γραμμομορίων του αερίου.
• R: η παγκόσμια σταθερά των αερίων με τιμή $0,08205(atm\cdot L)/(mol\cdot K)$ καί στο διεθνές σύστημα μονάδων (S.I) $8,314(J)/(mol\cdot K)$
• T: η απόλυτη θερμοκρασία σε μονάδες Κέλβιν (0 Κ αντιστοιχούν σε -273 °C).

Η καταστατική εξίσωση, όπως και οι νόμοι των αερίων, ισχύει για τα ιδανικά αέρια, όμως μπορεί να εφαρμοστεί σε καλή προσέγγιση και σε πραγματικά αέρια.

Ένας μνημονικός κανόνας είναι η φράση: ΠαΒε Να ΡωΤάς

Εξίσωση

Από τους νόμους των Μπόιλ-Μαριότ και του Γκαι-Λυσάκ προκύπτει ότι $\frac{pV}{T}=$ σταθερό. Η σταθερά της αναλογίας που ονομάζεται "Παγκόσμια Σταθερά των Αερίων" μελετήθηκε από τον Ρενιώ και γι' αυτό συμβολίζεται με $R$.

$\frac{pV}{T}=nR$

με αναδιάταξη των όρων προκύπτει:

$pV=nRT$

όπου

• p: η πίεση του αερίου.
• V: ο όγκος του αερίου.
• n: ο αριθμός των γραμμομορίων του αερίου.
• R: η παγκόσμια σταθερά των αερίων με τιμή $0,08205(atm\cdot L)/(mol\cdot K)$ και στο διεθνές σύστημα μονάδων (S.I) $8,314(J)/(mol\cdot K)$
• T: η απόλυτη θερμοκρασία σε μονάδες Κέλβιν.

Σχετικά

• Εξίσωση φαν Ντερ Βάαλς για τα πραγματικά αέρια.