滿足克拉珀龍狀態方程且比熱為常數的氣體。克拉珀龍狀態方程即為理想氣體狀態方程。
基本介紹
- 中文名：完全氣體
- 外文名：perfect gas
滿足克拉珀龍狀態方程且比熱為常數的氣體。克拉珀龍狀態方程即為理想氣體狀態方程。
式中m和M分別為氣體的質量和摩爾質量；p、V和T分別為氣體的壓力體積和熱力學溫度；R為普適氣體常數。
嚴格地說,比熱為常數的氣體稱為量熱完全氣體,滿足克拉珀龍方程的氣體稱為熱完全氣體。一種氣體可以是熱完全而量熱不完全的，但不能是熱不完全而量熱完全的。
空氣動力學中常把實際氣體簡化為完全氣體來處理。在室溫和通常壓力範圍內，實際氣體中分子的體積和分子間的相互作用可以略去不計，狀態參量基本上能夠滿足克拉珀龍方程。在低速空氣動力學中，空氣被視為比熱比為常數的完全氣體。在高速空氣動力學中，氣流的溫度較高，空氣中氣體分子的轉動能和振動能隨著溫度的升高而相繼受到激發，比熱比不再是常數。在1500～2000開的溫度範圍內，空氣可視為變比熱比的完全氣體。在高超聲速流動中，飛行器頭部激波後的空氣往往被加熱到很高的溫度，如遠程飛彈重返大氣層時，物體頭部強激波後氣體溫度可達6000～8000開，甚至更高。空氣在高溫下發生離解、電離等多種複雜的化學、物理變化。這時的空氣與具有常比熱比的完全氣體有本質上的不同，其成分、平均摩爾質量和比熱都有顯著變化，而且都是溫度和壓力的函式，即使在平衡態下（外界條件不變時氣體的狀態也不改變），狀態參量也不再滿足上述克拉珀龍方程，這種氣體稱為實際氣體。處於低溫、高壓下的氣體，其分子間的平均距離變得很小（分子間的相互作用不能忽略），也是一種實際氣體。對應於不同的溫度和壓力範圍，描述實際氣體可有不同形式的近似狀態方程。
