Функциональная зависимость между параметрами состояния термодинамической системы – давлением p, объемом V и температурой T – называется уравнением состояния.
Эту зависимость в общем виде можно записать так:
F (p, V, T) = 0,
где каждая из переменных является функцией двух других.
В этом случае полный дифференциал давления равен:
(1)
Пусть dp = 0. Тогда из уравнения (1) можно получить связь между частными производными:
(2)
Полученное уравнение представляет собой уравнение состояния в дифференциальной форме. Оно дает возможность установить связь между коэффициентом объемного расширения α при постоянном давлении, изотермическим коэффициентом сжатия βТ и термическим коэффициентом давления k, имеющими вид:
; ; . (3)
Из соотношений (3) получаем искомую зависимость в виде:
α = kβTp.