Stavová rovnice ideálního plynu

Stavová rovnice nám popisuje vztahy mezi stavovými veličinami u ideálního plynu, např. teplotu, tlak a objem. Ať už s plynem provádíme cokoliv (ohříváme, ochlazujeme, komprimujeme) u ideálních plynů tato rovnice musí vždy platit.  Na každou formu si spočítáme příklad na její užití, ve kterých si taky ukážeme zrádnosti při dosazování molární hmotnosti.

Formy stavové rovnice

p·V=m·r·T

Toto je základní tvar, ze kterého já osobně vycházím nejčastěji. Je vhodný pro situace, kdy znám hmotnost plynu nebo když si potřebuji odvodit jiné formy stavové rovnice. Veličina r reprezentuje měrnou plynovou konstantu. Vypočítá se jako podíl univerzální plynové konstanty R_m (8,314 J·mol^-1·K^-1) a molární hmotnosti. Je užitečné si zapamatovat, že pro vzduch má hodnotu 287 J·K^-1·mol^-1.

p·v=r·T

Tato forma se používá v situacích, kdy neznám hmotnost plynu a počítám v měrných jednotkách, typicky tepelné cykly a jejich účinnosti. Veličina v je měrný objem, tedy podíl objemu a hmotnosti.

p·V=n·R_m·T

Tato forma se používá, pokud potřebuji pracovat s látkovým množstvím n (např. pro chemické účely) nebo vypočítat množství částic plynu.