Химическая энциклопедия - уравнения состояния

ур-ния, выражающие связь между параметрами состояния физически однородной системы при термодинамич. равновесии. Термическое У. с. связывает давление р с объемом Vи т-рой T, а для многокомпонентных систем также с составом (молярными долями компонентов). Калорическое У. с. вьюажает внутр. энергию системы как ф-цию V, T и состава. Обычно под У. с., если специально не оговаривается, подразумевают термич. У. с. Из него можно непосредственно получить коэф. термич. расширения, коэф. изотермич. сжатия, термич. коэф. давления (упругости). У. с. является необходимым дополнением к термодинамич. законам. Пользуясь У. с., можно раскрыть зависимость термодинамич. ф-ций от V и р, проинтегрировать дифференц. термодинамич. соотношения, рассчитать летучести (фугитивносги) компонентов системы, через к-рые обычно записывают условия фазового равновесия. Термодинамика устанавливает связь между У. с. и любым из термодинамических потенциалов системы, выраженным в виде ф-ции своих естественных переменных. Напр., если известна энергия Гельмгольца (свободная энергия) Fкак ф-ция Tи V, то У. с. не может быть получено с помощью одних только законов термодинамики, оно определяется из опыта или выводится методами статистич. физики. Последняя задача очень сложная и м. б. решена лишь для упрощенных моделей системы, напр, для идеального газа. У. с., применяемые для реальных систем, имеют эмпирич. или полуэмпирич. характер. Ниже рассмотрены нек-рые наиб, известные и перспективные У. с.

У. с. идеального газа имеет вид pV=RT, где V- молярный объем, R - универсальная газовая постоянная. Этому ур-нию подчиняются реальные газы при высоких разрежениях (см. Клапейрона Менделеева уравнение).

Св-ва реальных газов при небольших и средних давлениях хорошо описываются вириальным уравнением: pV/RT =1 и