为什么实际气体在低压下可以近似看做理想气体？

Answer 1

理想气体，微观上具有以下两个特征：1.分子之间无相互作用力。2.分子本身不占有体积。
理想气体状态方程pV=nRT式由研究低压下气体的行为导出的。但各气体在适用理想气体状态方程时多少有些偏差；压力越低，偏差越小，在极低压力下理想气体状态方程可较准确地描述气体的行为。极低的压力意味着分子键的距离非常大，根据兰纳德-琼斯势能曲线，此时分子之间相互作用非常小；又意味着分子本身所占的体积与此时气体所具有的非常大的体积相比可忽略不计，因而分子课近似被看做没有体积的质点。
通常，在低于几千个千帕的压力下，理想气体状态方程往往能满足一般的工程计算需要。

Answer 2

定义
严格遵从气态方程(PV=(m/M)RT=nRT)的气体，叫做理想气体(Ideal gas)。从微观角度来看是指：分子本身的体积和分子间的作用力都可以忽略不计的气体，称为是理想气体。

扩展
理想气体应该是这样的气体：

1、分子体积与气体体积相比可以忽略不计；

2、分子之间没有相互吸引力；

3、分子之间及分子与器壁之间发生的碰撞不造成动能损失。

说明

1、理想气体又称“完全气体”(perfect gas)。是理论上假想的一种把实际气体性质加以简化的气体。人们把假想的，在任何情况下都严格遵守气体三定律的气体称为理想气体。就是说：一切实际气体并不严格遵循这些定律，只有在温度较高，压强不大时，偏离才不显著。所以一般可认为温度不低于0℃，压强不高于1.01×10^5Pa时的气体为理想气体。

2、理想气体是一种理想化的模型，实际并不存在。实际气体中，凡是本身不易被液化的气体，它们的性质很近似理想气体，其中最接近理想气体的是氢气和氦气。一般气体在压强不太大、温度不太低的条件下，它们的性质也非常接近理想气体。因此常常把实际气体当作理想气体来处理。这样对研究问题，尤其是计算方面可以大大简化。

3、当气体处于高压、低温条件下，它们的状态变化就较显著地偏离气态方程，对方程需要按实际情况加以修正。修正的方法很多，常用的一种修正方程叫做范德瓦耳斯方程。它是以考虑分子间的相互作用以及分子本身的体积为前提，对理想气体状态方程进行修正的。

在各种温度、压强的条件下，其状态皆服从方程pV=nRT的气体。又称完美气体。它是实际气体在压强不断降低情况下的极限，或者说是当压强趋近于零时所有气体的共同特性，即零压时所有实际气体都具有理想气体性质。pV=nRT称为理想气体状态方程，或称理想气体定律。在n、T一定时，则pV=常数，即其压强与体积成反比，这就是波义耳定律（Boyle's law)。若n、p一定，则V/T=常数，即气体体积与其温度成正比，就是盖·吕萨克定律（Gay-Lussac's law)。理想气体在理论上占有重要地位，而在实际工作中可利用它的有关性质与规律作近似计算。

理想气体状态方程式的推导过程
首先对于同样摩尔质量n=1的气体
有三个方程，PV=C1,P/T=C2,V/T=C3
然后三个相乘，有(PV/T)^2=C1*C2*C3
所以PV/T=根号（C1*C2*C3）=C（C为任意常数）
然后取一摩尔的任意气体，测出P，V，T，算出常数C，
例如在0度，即T＝273K，此时大气压若为P＝P0，则V＝22.4 L,
算出 定之为R，然后，当n增大后，保持P、T不变，则V'变为n*V,所以有PV'=P(nV)=nRT

状态方程的应用

1．求平衡态下的参数
2．两平衡状态间参数的计算
3．标准状态与任意状态或密度间的换算
4．气体体积膨胀系数

理想气体对外膨胀可以分为两种情况：一、理想气体周围有其他物体。二、理想气体自由膨胀，即周围没有其他物体。第一种情况下，理想气体做功。第二种情况下，不做功。如果两个容器相连，其中一个容器内充满理想气体，另一个容器内是真空，将两个容器相连后理想气体膨胀充满两个容器，此时，理想气体不做功。一般情况下，如不做特别说明，则认为气体对外膨胀做功。

一般情况下 ,理想气体状态方程的常用形式有两种 :PVT =P′V′T′ ①PV =mμRT②当某种理想气体从一个平衡态变化到另一个平衡态时 ,只要变化前后气体的质量没有增减 ,用①式解题比较方便。当所研究的气体涉及到质量和质量变化问题时 ,用②式求解比较简便。但在教学应用中发现 ,学生普遍对理想气体状态方程 PVT =恒量中“恒量”的物理意义理解不深 ,进而对玻意耳—马略特定律、盖·吕萨克定律、查理定律的认识也欠深刻 ,对一些稍加变形的气态方程问题求解困难。在克服物理教学中这一难点时 ,应从分析气体定律中“恒量”的物理…

参考资料：http://67.159.2.54/index.php?fromuid=51153