Gesetz des idealen Gases

Das Gesetz des idealen Gases, auch thermische Zustandsgleichung genannt, beschreibt den Zusammenhang zwischen den Zustandsgrößen Druck p, spezifisches Volumen v und der Temperatur T eines idealen Gases. Diese Beziehung lässt sich ausdrücken durch

f(p,v,T)= 0

oder p=p(v,T)

oder v=v(p,T)

oder T=T(p,v)

Dies bedeutet, dass durch zwei Zustandsgrößen eines Systems, die jeweils dritte definiert ist. Dieser Zusammenhang ist als thermische Zustandsgleichung bekannt.

Aus Untersuchungen weiß man, dass bei einem Gas unter sehr geringem Druck das Ergebnis des Ausdrucks pv/T immer gleich ist für verschiedene Messwerte von p, T, v. Dieser Zusammenhang führt zur speziellen oder spezifischen Gaskonstante Ri.

Dieser Wert Ri ist zwar für verschiedene Gase unterschiedlich, jedoch für ein bestimmtes Gas unabhängig vom Zustand des Gases.
Die Gleichung ergibt sich somit zu:

Ideales Gas, Gleichungen

v	Spezifisches Volumen
V	Volumen	[m3]
Vm	Molares Volumen 22,4138 bei Normbedingungen**
T	Absolute Temperatur	[K]
m	Masse	[Kg]
Ri	Spezielle Gaskonstante
Rm	Allgemeine Gaskonstante * 8314,4bei Normbedingungen**
p	Druck
ρm	Molare Dichte

* Rm wird gelegnetlich auch R oder R0 genannt.

** Normbedingungen 0°C ; 1,01325 bar

Gesetze von Boyle-Mariotte und Gay-Lussac

Die thermische Zustandsgleichung des idealen Gases beinhaltet die bereits vorher gefundenen physikalischen Gesetzmäßigkeiten von Boyle und Mariotte:

p * V = Konstant bzw. p1 * V1 = p2 * V2

sowie Gay-Lussac:

Gesetz von Gay-Lussac

Gesetz des idealen Gases

Gesetze von Boyle-Mariotte und Gay-Lussac

sowie Gay-Lussac:

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