State Equation, Equation of State, Ideal Gas Equation   상태 방정식, 열역학 상태방정식, 이상기체 방정식

(2018-07-07)

이상기체 법칙, 이상기체 상태방정식, 이상기체 상태식, 이상기체식

1. [열역학] 물질상태 방정식

  ㅇ 주로, 이상기체상태 관계 식을 말함                        ☞ 보일-샤를의 법칙 참조

  ㅇ 열역학적 상태인 `압력`,`온도`,`부피(밀도)` 간의 상호 관계를 나타내는 관계식 


2. 이상기체 법칙 (이상기체 상태방정식)

  ㅇ  p V = n Ru T
          = N kB T

     - p : 절대 압력 [Pa]
     - V : 부피 [㎥]
     - n : 몰수 [mol]
     - Ru = 8.314 [J/K mol] : 보편기체상수 (기체화학적 종류에 무관)
     - T : 절대 온도 [K]
     - N : 입자 수
     - kB = R/NA = 1.38x10-23 [J/K] : 볼츠만상수

     * 위 식은, 기체(압축성 유체이나,음속 이하에서는 비 압축성 유체로 간주) 뿐 만 아니라,
       심지어 액체(비 압축성 유체), 고체에서도 어느정도 유용함


3. 이상기체 법칙으로부터 특정 물리량 계산 例이상기체압력을 계산하는 간편식 例
     -  p = (n Ru T) / V = (n M / V) (Ru / M) T = ρ R T
        . ρ = n M / V (ρ: 질량 밀도, n: 몰수, M: 몰 질량, V: 부피)
        . R = Ru / M (R: 기체 종 마다 달라지는 기체상수, Ru: 보편 기체상수, M: 몰 질량)

     * 위 식은, 이상기체밀도가 변하면, 이상기체압력도 변하게됨을 의미
        . 즉, 함수 관계 p = f(ρ) 또는 ρ = f(p)


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