Уравненията на Гей-Люсак и на Бойл-Мариот могат да бъдат обединени в едно уравнение, наречено

Уравнение на Клайперон.

Нека имаме определена маса идеален газ, разглеждана като термодинамична система. Нека 1 e произволно избрано термодинамично състояние на системата, със стойности на трите параметри характеризиращи системата (p₁, V₁, T₁). Нека 2 е друго произволно състояние на системата със стойности на параметрите (p₂, V₂, T₂). Нека се опитаме да намерим връзка между двете състояния.

Нека 1 е състоянието на системата със стойности на параметрите (p, V₂, T₁). От закона на Бойл-Мариот следва, че то лежи на кривата pV = const при T = Т₁, на която лежи и състоянието 1. Следователно, p₁V₁ = pV₂ . Следователно,

. (1)

Състоянията 1 и 2 се характеризират с един и същ обем V₂. От закона на Гей-Люсак за налягането като функция на температурата при постоянен обем следва

p = р₀ Т₁ , (2)

р₂ = р₀ Т₂ (3)

(налягането при температура t⁰C = 0 е едно и също за двете състояния). От (2) и (3) следва

(4) От равенствата (1) и (4) .

Състоянията 1 и 2 са избрани произволно. Следователно, за произволно състояние на термодинамичната система (определена маса газ),

уравнение на Клайперон . (5)

Константата в горното уравнение зависи от масата.

Според закона на Авогадро един мол от различни газове при еднакво налягане и еднаква температура заема еднакъв обем. Следователно, ако напишем уравнението на Клайперон не за произволна маса идеален газ, а за един мол, тогава константата в уравнението на Клайперон ще бъде една и съща за всички газове. Наричаме я газова константа. Означаваме я с R:

уравнение на състоянието на идеалния газ за 1 мол. (6)

При нормални условия, т.е. р = 1,013.10⁵ Ра (атмосферното налягане), Т = 273,15 К,

V_mol = 22,41.10^-3 m³/mol, газовата константа R = 8,31 J/mol.K.

От уравнението за състоянието на 1 мол идеален газ можем да преминем към уравнение за произволна маса газ. Ако при определено налягане и определена температура 1 мол от даден газ заема обем V_mol, то при същите условия маса m от газа ще заема обем