SAT2化学常用公式：理想气态的状态方程

2018-11-07 17:07:00来源：网络

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　　SAT2考试中，化学部分也是很多同学会选择的考试科目。具体的这部分考试中，重点考察的化学公式以及知识点都有哪些呢?这里为大家进行统一的梳理，详细内容如下：

　　来源：上海新东方赵鑫

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　　在研究理想气体的状态方程的过程当中，可能会涉及到一点点化学的历史。在研究这个气体的进程当中，最先出来的人叫波义耳，那么他的定律就自然而然被称之为波义耳定律了。

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　　那波义耳这个人做了什么事情呢?他在一个密闭的容器当中，气体的物质的量是一样的，在同样的温度下调整周围的气压，来改变这个气体的体积，他得到的原始曲线是上图左边的曲线，有点像一个成反比例的图象。我们要对它进行数据的处理，这个需要了解一下就是PV相是的一个固定值，或者说P与V成反比。

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　　那么在这个气体的研究当中，第二个是查理定律。那查理他又做了什么事情呢?刚才是改变P来影响V，现在是改变温度影响V，就是在气压恒定的情况下，对气体进行加温探究它体积的变化，得出来就是一个很直观的，成正比的图象曲线，也就是说温度越高，气体在同样的气压条件下，体积会越大。

　　还有一个类似的人做了一个比较接近的实验，叫盖吕萨克，他做的图象和查理定律的几乎一模一样，只需要把它的纵坐标换成pressure就可以了，也就是说他把体积固定，对气体进行加温，去探究气压的改变。所以，P也正比于T。

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　　最后一个定律就是阿伏伽德罗定律，阿伏伽德罗研究的主要是气体的体积在等温、等压的条件下，随气体物质的多少的一个改变。就是气体分子如果越来越多，那么在同样压强的条件下，它的体积越来越大。所以，V和物质的量n成正比。在里我们不得不提的是，处于0度的标准状态下，所有的气体体积都是22.4L。

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　　在前人做的这些铺垫的基础上，有一个人叫克拉伯龙，就对前人所做的关于气体的PV、TN之间做了公式的总结，这个公式的话被我们称之为叫ideal gas law，它的表达式是PV=nRT。

　　在这里我们提出了一个新的常数R，是叫gas constant，也称之为热力学常量，所有常量的数字都不需要记，会给你提供的。PV=nRT当中，包含了P和V成反比，P和T成正比，V和T成正比以及V和n成正比的一个总结。所以，这个就是理想气体状态方程，同学们一定要熟悉。

　　理想气体的状态方程能够帮助我们推断，在温度、物质的量和体积不同的条件下，可以算气压，或者是知道其它三个算出另外一个，考试的时候，一般就是这样给你出题的。那22.4L是怎么来的呢?其实就是P等于1个大气压，然后把n取成1mol，R的话用那个常数，T的话取273.15k带进去，再算出来的一个数值。22.4L被称为ideal gas理想气体，我们只是把它作为一个理想气体来看待，而实际气体由于一些其他因素的影响，并不完完全全是22.4L，这个同学们需要注意一下。

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　　前人得出了一个总结就是，一个气体的内能，只与它的温度有关。那么，它的内能和温度有什么关系呢?是E=3/2·nRT，这是气体分子的全部内能。分子动理论认为能量全部来自于分子，气体生成运动的动能。但是我们要注意一件事情就是，气体分子特别的小，比如我吸一口气当中，可能就包含有10的20次方个的分子，这些分子的速度不可能说是完全一样，那会采用平均速度的概念。这个平均速度它等于根号下3RT除以M，那这里的大M要注意一下，叫molar mass of the gas，就是气体的摩尔质量。我们要感谢阿伏伽德罗，把宏观的质量和微观的相对分子质量结合起来。

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