第 3 章 · 气体的性质与状态方程

把三个旋钮,连到一只气缸上

气体的压强不是一个孤零零的数。向缸里加气体、把气体加热,或把活塞压下去,都会改变分子撞击器壁的方式。下面先动手调状态变量,再用 PV = nRT 把看见的变化算清楚。

P V = n R T 本页采用 R = 8.314 kPa·L·mol⁻¹·K⁻¹
计算压强 P101.3 kPa

调节状态

滑动或直接输入数值。三个量的单位会直接决定常数 R 的写法,别把 L 和 m³ 混着代。

mol
K
L

练习采用常见教材的标准温度 273.15 K、标准压强 101.325 kPa;不同学科的“标准状态”约定可能不同,先看题干。

活塞气缸示意

橙色区域只表示气体所占体积;粒子大小不代表真实尺寸。

气体

从碰撞到公式

你可能会想:“压强变大,是不是气体变重了?”不一定。压强的本义是单位面积上受到的力。对理想气体而言,分子数更多、运动更快,或可活动空间更小,都会使器壁更频繁地受到撞击。

P = nRT / V = (1.000 × 8.314 × 298.15) / 24.465

单位先对齐,再按计算器

标准状态小练习

点上方按钮后,气缸会装入 0.500 mol 气体、273.15 K、11.207 L。先别急着盯结果:这组数据的压强应是多少?

练习数据:n = 0.500 mol,T = 273.15 K,V = 11.207 L

先载入数据:再选一个答案,系统会立刻解释判断过程。