이상기체(Ideal gas)의 상태변화

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이상기체(Ideal gas)의 상태변화 4가지를 들고 요약

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이상기체(Ideal gas)란 분자가 가지고 있는 부피(체적)가 너무 작아서 무시할 만하고, 분자들 사이에 작용하는 인력(끌어당기는 힘)이 없는 기체를 말한다. 실제기체를 이상기체로 간주할 수 있는 조건은 실제기체가 고온 및 저압상태에 있을 경우이다. 이 경우에는 고온에 의해 분자들의 운동에너지가 크고, 저압에 의해 분자들의 사이가 멀어져서 이상기체의 조건과 비슷해지기 때문이다. 그러나 공기, 산소, 질소 등의 실제 기체는 이상기체로 취급하여도 된다. 이상기체는 보일 - 샤를의 법칙을 만족한다.

여기에서, 체적：V(m3), 비체적：v(m3/kgf)

기체 상수：R(kgf.m/kgf.°K)이라 하면, V=Gv식이므로,

PV = GRT 또는 Pv = RT

위 식을 이상기체의 상태식이라 하고, 이 식을 만족시키는 기체를 이상기체(완전가스, ideal gas or perfect gas)라고 한다.

(1) 정적변화
일정한 체적하의 상태 변화로서 P-V선도는 다음 그림과 같이 표시된다. PV=GRT에서 V=일정 이므로 = 일정, 체적 팽창이 없으므로 외부에 대하여 하는 일은 W 12 = 0이 되고,
가열량은 Q 12 = ( U 2-U 1)+AW 12로부터 Q 12= U 2-U 1=GCv ( T 2-T 1 )
(정적과정 중 가한 열은 모두 기체의 내부 에너지로 저장된다.)

참고 자료

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