理想气体状态方程
PV = nRT
- P — 压强（Pressure），单位：kPa（千帕）
- V — 体积（Volume），单位：L（升）
- n — 物质的量（Amount of substance），单位：mol（摩尔）
- T — 热力学温度（Temperature），单位：K（开尔文）
- R — 摩尔气体常数，R = 8.314 J/(mol·K)
① 玻意耳定律（Boyle's Law）
P₁V₁ = P₂V₂ → PV = 常数
- 适用条件：n 和 T 固定不变
- 温度不变时，一定量气体的压强与体积成反比
- P–V 图像为双曲线（等温线）
- 拖动活塞或滑动条改变体积，观察压力变化
② 查理定律（Charles's Law）
V₁/T₁ = V₂/T₂ → V/T = 常数
- 适用条件：n 和 P 固定不变
- 压强不变时，一定量气体的体积与热力学温度成正比
- V–T 图像为一条通过原点的直线
- 加热或冷却气体，活塞自由移动，体积自动调整
③ 盖‑吕萨克定律（Gay‑Lussac's Law）
P₁/T₁ = P₂/T₂ → P/T = 常数
- 适用条件：n 和 V 固定不变
- 体积不变时，一定量气体的压强与热力学温度成正比
- P–T 图像为一条通过原点的直线
- 加热或冷却气体（活塞固定），压力自动变化
温度换算
K = ℃ + 273.15 ℉ = ℃ × 9/5 + 32
- 开尔文（K）— 热力学温标，SI 基本单位
- 摄氏度（℃）— 常用温标，0℃ = 273.15 K
- 华氏度（℉）— 主要在美国使用
- 绝对零度 0 K = −273.15℃，分子停止热运动