§ 6. СЖИМАЕМАЯ ЖИДКОСТЬ
В общем случае плотность является функцией давления и температуры. Уравнение, связывающее плотность р, давление р и температуру Т, носит название уравнения состояния и имеет вид
Для идеальных в термодинамическом смысле газов уравнение состояния — уравнение Клапейрона
V — объем одного моля газа;
— универсальная газовая постоянная. Если m — молекулярный вес, то
и уравнение Клапейрона записывается в виде
Этому уравнению подчиняются многие газы, если давление р не очень большое и температура Т не слишком низкая. Часто уравнение состояния пишут в виде
газовая постоянная. При более высоких давлениях часто используют уравнение Ван дер Ваальса
Здесь
, а а и b — коэффициенты, причем коэффициент а учитывает силы взаимодействия между молекулами, b — собственный объем молекул. Коэффициенты а и b зависят от Т.
В общем случае в статистической механике строятся так называемые вириальные разложения
где
- второй и третий вириальные коэффициенты. В случае идеальных газов все вириальные коэффициенты обращаются в нуль. Часто вводятся полуэмпирические уравнения состояния.