气体状态参量工作台

推动活塞、改变温度,再看固定量气体如何“回应”。

气体物质的量固定:n = 0.120 mol

你控制体积、温度与外压;气体压强由状态方程算出。

活塞式气缸

可操作时,拖动活塞或用方向键微调体积。

气体压强102.9 kPa
气体压强小于外压 若解除手动约束,活塞有下移趋势,体积将减小。

读数与调节

压强 p 102.9 kPa 响应量
体积 V 3.20 L 控制量
热力学温度 T 330.15 K 控制量
3.20 L
57 ℃
120 kPa
先换温标,再进公式 T = t + 273.15 = 57 + 273.15 = 330.15 K

热力学温度不能直接用摄氏温度代替。中学近似计算常把 273.15 写成 273。

固定 n 的理想气体状态方程
pV = nRT
pV/T = 0.998 J/K = nR
当前控制量 体积 V、温度 T、外压 p外
当前响应量 气体压强 p、活塞运动趋势

模型假设:气体可视为理想气体,气缸内气体物质的量不变;1 kPa·L = 1 J。外压仅在活塞达到力学平衡时才等于气体压强。