상태량은 서로 연결된다
일정한 양의 이상 기체에 대해 온도와 부피를 정하면 상태 방정식으로 압력을 구할 수 있다. 압력, 부피, 온도를 아무 관계없이 각각 독립적으로 선택할 수 있는 것은 아니다. 계산에는 물질량이나 조성처럼 모형이 요구하는 정보도 포함해야 한다.
같은 식의 다른 표현
이상 기체 식은 pV = nRT로 쓸 수 있으며 질량 밀도를 쓰는 형태로도 바꿀 수 있다. 다만 물질량 기준의 보편 기체 상수와 질량 기준의 비기체 상수는 단위와 값이 다르다. 기호 R이 같아 보여도 어떤 정의를 쓰는지 확인한다.
상태와 과정을 구별한다
상태 방정식은 각 상태의 변수 사이 관계다. 등온 과정처럼 변수가 어떻게 유지되며 바뀌는지 설명하는 과정 조건과는 역할이 다르다. 이상 기체 식에 온도가 일정하다는 조건을 추가해야 pV가 일정하다는 과정 관계를 얻는다.
실제 기체의 보정
실제 기체는 조건에 따라 이상 기체 식에서 벗어날 수 있다. 반데르발스 방정식이나 비리얼 상태 방정식은 이러한 편차를 설명하는 모형이다. 어떤 식을 선택하든 필요한 변수와 계수의 단위 및 검증된 온도와 압력 범위를 함께 살펴야 한다.
관련 문서
이상 기체 / 압축 인자 / 반데르발스 방정식 / 비리얼 상태 방정식 / 등온 과정 / 압력 / 부피 / 밀도