理想气体方程
不记粘性的气体称为理想气体。理想气体的状态应符合下述关系：
式中：p----压力； Pa v----气体比容； m3/kg V----气体体积； m3 ρ----气体密度； kg/m3 T----温度； K R----气体常数； J/（kg.K） 干空气：R=287.1 湿空气：R=462.05 上式为理想气体状态方程。除压、低温状态外（如压强不超过20MPa、温度不低于 253K）对于空气、氧、氮、二氧化碳等气体，该方程均适用。p、V、T的变化决定了气体的不同状 态和过程。在状态过程中加限制条件时，理想气体状态方程将有以下几种形式： 等容过程： 比容为常数时，气体的状态变化过程为等容变化过程，如图： 因状态1、2的比容相等，即v1=v2 ，所以方程变为：
在等容过程中，气体对外作功为：
因dv=0,W=0，气体对外不做功，但气体随压力的增加，升了温度，增加了系统内能。单位质量气体所增加的内能为：
qu=cv（T2-T1） J/kg 式中：cv----定容比热容，其含义为气体容积保持不变，是单位质量的气体温度升1oC所需的热量，对于空气，cv =718 J/（kg.oC） 等压过程： 压力p为常数时，气体状态的变化过程为等压变化过程，如图： 因状态1、2的压力相等，即p1=p2 所以方程变为：
说明压力不变时，气体温度上升必然导致体积膨胀；温度下降体积将缩小。在等压变化过程中，单位质量气体所得到的热量为：
Qp=cp（T2-T1） cp----定压比热容 J/（kg.oC），其含义为气体压力保持不变，是单位质量的气体自由膨胀，温度升1oC所需的热量。对于空气，cp=1005J/（kg.oC）。 单位质量气体膨胀所作的功为：
等温过程： 温度T=常数时，气体的状态变化过程为等温过程，如图： 因状态1、2的温度相等，即T1=T2,则方程变为：
p1v1=p2v2=RT 从状态1变化到状态2，气体被压缩，单位质量气体所需的压缩功为：
绝热过程： 但系统与外界无热量交换时，气体的状态变化过程称为绝热过程，系统靠消耗自身的内能对外做功，p、V、T三个参数均为变量。各变量之间存在下述关系：
或： 以上是绝热方程式。k为绝热指数，对于不同气体有不同的值，空气=1.4。单位质量气体的绝热压缩功或膨胀功见下图：
在等压、等温、绝热过程中，因状态变化是可逆的，所以气体的压缩功和膨胀功的值相等。 多变过程： 上面介绍的四种过程是多变过程的特例。严格的讲气体变化的过程大多是多变过程。多变过程的状态方程为：
或：
式中：n----多变指数，如图曲线所示。一般情况下，多变指数n在范围k>n>1内。如研究气缸的启动和活塞运动速度时，可取n=1.2-1.25 多变过程气体所作的功为：
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