State Equation , Equation of State , Ideal Gas Equation   상태 방정식 , 열역학 상태방정식, 이상 기체 방정식

(2023-09-13)

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]  이상기체 법칙 (이상기체 상태방정식)

  ※ (보일-샤를의 법칙으로부터 얻어진 실험식)

  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(비록, 압축성 유체이나, 음속 이하에서는 비 압축성 유체로 간주) 뿐 만 아니라,
        . 심지어 액체(비 압축성 유체), 고체에서도 어느정도 유용함


3. [이상기체]  이상기체 법칙으로부터, 특정 물리량을 계산하는 例이상기체압력을 계산하는 간편식 例
     -  p = (n Ru T) / V = (n M / V) (Ru / M) T = ρ R T
          = (n / V) Ru T = C Ru T 
        . ρ = n M / V 
           .. ρ: 질량 밀도, n: 몰수, M: 몰 질량, V: 부피
        . C = (n / V) : 몰농도 (기체단위 체적몰 수)
        . 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)

열역학 상태,과정,경로
   1. 열역학 상태   2. 상태량 종류 (종량적, 강성적)   3. 상태 방정식   4. 상태함수,경로함수   5. 열역학 과정,경로   6. 단열 과정  
기체법칙
   1. 기체 법칙 (경험 법칙)   2. 이상 기체   3. 이상 기체 법칙   4. 기체상수, 볼츠만상수   5. 돌턴 분압 법칙   6. 아보가드로 법칙  


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