Становление уравнения состояния идеального газа timeline

Первыми были опыты английского физика Роберта Бойля (1627 — 1691) — современника Ньютона. Их постановка была крайне простой. В трубке под столбиком ртути находится воздух. Подливая ртуть в воронку, Бойль отмечал уменьшение объема воздуха и в 1662 г. пришел к выводу: «Воздух сгущается пропорционально сдавливающей его силе».

Более обстоятельные опыты провел французский физик Эдм Мариотт . Он описал их в книге «Опыт о природе воздуха». Мариотт наблюдал изменение объема воздуха и при увеличении, и при уменьшении давления. В обоих случаях он нашел, что объем воздуха изменяется обратно пропорционально давлению. Этот закон Мариотт предложил использовать для измерения зависимости давления воздуха от высоты. В дальнейшем была подтверждена общность закона, и он вошел в физику под как закона Бойля — Мариотта.

Французский физик Жак Шарль много занимался изучением газов, но преследовал, прежде всего, инженерные цели. Ему, в частности, принадлежит идея наполнения воздушных шаров водородом. Шарль заметил, что при нагревании давление газа равномерно возрастает, но не опубликовал результатов. Это послужило основанием назвать закон зависимости давления газа от температуры именем Шарля.

Следующим этапом было установление зависимости между объемом данной массы газа и температурой. Закон открыл французский ученый Луи Гей-Люссак. Гей-Люссаку удалось установить закон,который формулируется так:"Атмосферный воздух, кислород, водород, азот, пары азотной, соляной, серной и угольной кислот — все расширяются равномерно при одинаковом повышении температуры. Поэтому величина расширения не зависит от физических свойств или особой природы газов...»

Поиски связи между давлением, объемом и температурой привели к открытию уравнения состояния идеального газа.
В 1834 г. французский ученый Бенуа Пьер Клайперон вывел уравнение состояния идеального газа, объединившее закон Бойля-Мариотта и закон Гей-Люссака . Закон получил название "Уравнение Клайперона"

Русский ученый Д.И.Менделеев объединил уравнение Клайперона с законом Авогадро и получил уравнение , которое носит название "Уравнение Менделеева - Клайперона"

Французский физик Анри Реньо , произведя тщательные измерения, обнаружил отступления реальных газов от законов Бойля — Мариотта и Гей-Люссака. Он установил, что эти законы справедливы лишь до известных границ и выполняются тем точнее, чем более разрежен газ. Отсюда кристаллизовалась мысль о том, что строго следуют этим законам лишь газы, молекулы, которых не взаимодействуют между собой. Реньо в связи с этим ввел понятие идеального газа.