等容气体实验

查理定律等容实验室

研究条件:一定质量的低密度气体,刚性容器密闭,气体体积不变

实验台

加热或冷却,观察压强表
容器体积保持不变
27 ℃
热力学温度300.15 K
绝对压强100.0 kPa
比值 p/T0.3332 kPa/K

刚性密闭容器使气体体积不变;对一定质量的低密度气体,p/T 为常量。这里取 27 ℃ 时绝对压强为 100.0 kPa。

摄氏温标:虚线只是理想模型的数学延长
压强随温度变化图像 查理定律图像,当前状态由实心点标出。
别把延长线当成真实实验。 p-t 图像的数学延长线趋向 −273.15 ℃,但真实气体在此之前会液化或固化,不能据此外推真实气体在该温度压强为零。

初末态计算

摄氏温度换成开尔文,表压换成绝对压强

某气体在 27 ℃、等容状态下绝对压强为 100 kPa。升温到 127 ℃,绝对压强是多少?

p₁/T₁ = p₂/T₂ (T 用 K,p 用绝对压强)

先别急着代数:两个摄氏温度都要先加 273.15。

模型边界:一定质量、体积不变、低密度气体;数据按理想模型计算,用于观察规律。