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| 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： |
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| 式中：p----绝对压力； Pa v----气体比容； m3 /kg |
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| V----气体体积； m3 ρ----气体密度； kg/m3 |
| T----绝对温度； K R----气体常数； J/(kg.K) |
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| 干空气：R=287.1湿空气：R=462.05 |
| 上式为理想气体状态方程。除高压、低温状态外（如压强不超过20MPa、绝对温度不低于 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： |
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| 因状态1、2的比容相等，即v1=v2 ，所以方程变为： |
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| 在等容过程中，气体对外作功为： |
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| 因dv=0,W=0，气体对外不做功，但气体随压力的增加，升高了温度，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高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： |
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| 因状态1、2的压力相等，即p1=p2 所以方程变为： |
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| 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，温度升高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： |
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| 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： |
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| 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： |
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| 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： |
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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： |
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| 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： |
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或： |
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| 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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