Olekuvõrrand

Olekuvõrrandiks nimetatakse füüsikas võrrandit, mis seob aine olekut kirjeldavaid parameetreid ja keskkonnatingimusi.

Termodünaamikas näiteks nimetatakse olekuvõrrandiks seost aine absoluutse temperatuuri (T), rõhu (p) ja ruumala (V) vahel. Pideva keskkonna mehaanikas on olekuvõrranditeks seosed pingete ja deformatsioonide vahel.

Näiteid

• Ideaalne gaas:

$pV=\nu RT,\,$

kus $\nu$ on gaasi hulk (moolides) ja R on universaalne gaasikonstant (=8,3145 J/mol/K).

• Van der Waalsi gaas:

$(p+a/V^{2})(V-b)=\nu RT.\,$

a ja b on konkreetset reaalset gaasi iseloomustavad parameetrid (b võtab arvesse molekulide lõplikku ruumala, a arvestab molekulidevahelist tõmbumist).

Termodünaamika on rakendatav ka kiirgusele. Tasakaalulist ehk soojuskiirgust võib iseloomustada temperatuuriga, milleks on kiirgusega termilises tasakaalus oleva keha temperatuur. Soojuskiirguse rõhk aine pinnale on võrdeline kiirguse energiatihedusega, mis (vastavalt Stefani-Boltzmanni seadusele) on omakorda võrdeline absoluutse temperatuuri neljanda astmega. Soojuskiirguse omadused ei sõltu tema ruumalast, seega tema olekuvõrrand on

$p=bT^{4},\,$

kus $b=\pi ^{2}k_{B}^{4}/(45\hbar ^{3}c^{3})$, kus k_B on Boltzmanni konstant, $\hbar$ on Plancki konstant ja c on valguse kiirus vaakumis.