ГДЗ по физике, 10 класс, Касьянов, номер 45.5: Уравнение состояния идеального газа

В термодинамике и молекулярной физике состояние системы определяется тремя ключевыми переменными:

• Давление (p) — сила, с которой газ действует на единицу площади стенок сосуда.
• Объём (V) — пространство, занимаемое газом.
• Температура (T) — мера средней кинетической энергии хаотического движения молекул.

Эти три параметра не являются независимыми для фиксированного количества вещества. Они связаны между собой уравнением Менделеева–Клапейрона (уравнением состояния идеального газа):

где ν — количество вещества (в молях), а R — универсальная газовая постоянная.

Из этого уравнения следует, что если заданы любые два из трёх параметров (p, V, T) и известно количество вещества ν, то третий параметр вычисляется однозначно. Однако для полного определения состояния конкретной массы газа обычно говорят о необходимости задания тройки (p,V,T) или пары параметров при известном количестве вещества.

Таким образом, для однозначного определения состояния идеального газа нужно знать его давление, объём и температуру. Знание этих трёх величин позволяет рассчитать все остальные характеристики системы (например, внутреннюю энергию).