状态方程

状态方程是一道把描述某物质的那几个数——通常是它的压强、体积、温度和数量——系在同一个关系里的配方。它抓住了一个日常事实：这些量并不能各自随意游走；加热一只密封瓶，它的压强就攀升；挤压一个气球，你就改变它的体积。固定其中一些，其余的便随之确定。

正式地说，状态方程是系统各状态变量之间的一个数学关系，在平衡时成立。最著名的是理想气体定律 pV = nRT，它把一种粒子极小、几乎不相互作用的气体的压强、体积、数量和温度联系起来。更精细的状态方程，如范德瓦尔斯方程，添加了修正，用来描述真实气体，甚至液体。

它之所以重要，是因为状态方程让你能从一些性质预测另一些，而不必把所有东西重新测一遍。告诉它一只固定罐里气体的温度和数量，它就回报压强。诚实的提醒是：每一个状态方程都是有其适用范围的模型；理想气体定律在气体又冷又密时失效，那时你得去找一个更好的。