状态方程 编辑
物理学热力学中,状态方程,也称物态方程,表达了热力学系统中若干个态函数参量之间的关系。特别是在热力学中,状态方程是一个热力学方程,描述了给定物理条件环境下物质的状态,例如其温度压强体积内能。状态方程在描述流体、混合流体、固体甚至是研究恒星内部都十分有用。
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在热力学里,描述理想气体宏观物理行为的状态方程称为理想气体状态方程。理想气体定律表明,理想气体状态方程为
在热力学中,压缩因子,是一种修正系数,用于描述真实气体与理想气体行为的偏差。它简单地定义为在相同温度和压力下,气体的摩尔体积与理想气体的摩尔体积之比。 这是修正理想气体状态方程以解释真实气体行为的有用热力学性质列表。一般来说,气体越接近相变、温度越低或压力越大,与理想行为的偏差变得越明显。压缩因子值通常通过状态方程 计算获得,例如以化合物特定的经验关系作为输入的状态方程。 对于由两种或多种纯气体混合而成的气体,在计算可压缩性之前必须知道气体成分。
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在天文物理学上的多方球,是指莱恩-埃姆登方程中压力与密度关系的解,表示方程式为



P
=
K

ρ






{\displaystyle P=K\rho ^{}}

。这里



P


{\displaystyle P}

是压力、



ρ


{\displaystyle \rho }

是密度、



K


{\displaystyle K}

是常数、常数



n


{\displaystyle n}

则是多方指数。这个关系式并不能解释为状态方程,虽然遵循这个方程式状态的气体会在莱恩-埃姆登方程中有多个解。相反地,这是表示一个假设中压力



P


{\displaystyle P}

和半径以及密度



ρ


{\displaystyle \rho }

和半径变化的简单关系式,产生了莱恩-埃姆登方程的解。
在天文物理学上的多方球,是指莱恩-埃姆登方程中压力与密度关系的解,表示方程式为



P
=
K

ρ






{\displaystyle P=K\rho ^{}}

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P


{\displaystyle P}

是压力、



ρ


{\displaystyle \rho }

是密度、



K


{\displaystyle K}

是常数、常数



n


{\displaystyle n}

则是多方指数。这个关系式并不能解释为状态方程,虽然遵循这个方程式状态的气体会在莱恩-埃姆登方程中有多个解。相反地,这是表示一个假设中压力



P


{\displaystyle P}

和半径以及密度



ρ


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在物理宇宙学中,宇宙的状态方程被描述为一个理想流体的状态方程。这个状态方程的特征参数是一个量纲参数



w



{\displaystyle w\,}

,它等于宇宙的能量-动量张量中压力



p



{\displaystyle p\,}

和密度



ρ



{\displaystyle \rho \,}

的比值:



w
=
p

/

ρ


{\displaystyle w=p/\rho }

。它同时和热力学中的状态方程以及理想气体状态方程有密切联系。