状态计算尺 · P—V 图实验

理想气体状态路径与方程

给定一定质量的理想气体,先把所有量换成国际单位,再用两个状态的“共同刻度”求出未知量。

p₁V₁ / T₁ = p₂V₂ / T₂ 温度必须使用热力学温度 K

两状态记录表

输入会自动换算为 SI 单位
1初状态
2末状态
V₂ = 2.000 L (1.00×10⁵ Pa × 2.00×10⁻³ m³ × 450 K) ÷ (300 K × 1.50×10⁵ Pa)

p—V 状态图

点是状态,线是过程
气体初末状态与过程路径的p-V图 横轴为体积,纵轴为压强,图中标出状态一、状态二以及选定的分步路径。

别把路径当成答案:状态方程只联系初、末状态,不能唯一确定气体经历了什么过程。这里的折线和曲线只是三种可选示意。

状态 1 的共同刻度0.6667 J/K
状态 2 的共同刻度0.6667 J/K

一分钟挑战

某气体由 p₁=100 kPa、V₁=2.0 L、T₁=300 K 变到 p₂=150 kPa、T₂=450 K。V₂ 是多少?先判断是否需要把 kPa、L 都写成 Pa、m³再算。

同一批气体、物质的量不变时才能直接使用这一比例式;实际气体在低密度、高温条件下更接近理想气体。