Висновок рівняння
Сучасний стан термодинаміки і статистичної фізики дозволяє отримати кількома різними способами рівняння ідеального газу, записане в попередньому пункті.
Перший спосіб полягає в узагальненні всього двох емпіричних законів: Бойля-Маріотта і Шарля. З цього узагальнення слід вигляд:
P * V / T = const.
Саме так вчинив Клапейрона в 30-е роки XIX століття.
Другий спосіб полягає в залученні положень МКТ. Якщо розглянути імпульс, який передає при зіткненні зі стінкою судини кожна частинка, врахувати зв’язок цього імпульсу з температурою, а також врахувати число частинок N в системі, то можна записати рівняння кінетичної теорії ідеального газу в такому вигляді:
P * V = N * kB * T.
Помноживши і поділивши праву частину рівності на число NA, ми отримаємо рівняння у тому вигляді, в якому воно записано в пункті вище.
Існує третій більш складний спосіб отримання рівняння стану ідеального газу – статистичної механіки з використанням поняття вільної енергії Гельмгольца.
