三、等容变化 查理定律

气体在体积保持不变的情况下发生的状态变化,叫做等容变化。这一 节我们研究在等容变化中,一定质量的气体的压强随温度而变化的规律。炎热的夏天,打足了气的自行车轮胎在日光的曝晒下,有时会胀破。

这是因为轮胎中的气体在曝晒下温度升高,气体的压强增大而造成的。气体的压强和温度之间有什么定量关系呢?

实验 实验装置如图 15-9 所示。研究对象是封闭在烧瓶中的那部分气体。初状态如甲图所示。然后把烧瓶先后放在冰水混合物和热水中(乙图和丙图),经过一段时间,烧瓶中气体的温度变得与冰水混合物或热水的温度相同,用温度计测得的温度就表示气体的温度。同时调节水银压强计的右管 A,使左管的水银面保持原来的位置,即保持烧瓶中气体的体积不变。从压强计两管中水银面的高度差和大气压,可以求得气体的压强。改变热水的温度,可以测得若干组压强和温度的数据。处理这些数据就可以确定压强和温度的定量关系。

结论 1787 年法国科学家查理(1746~ 1823)通过实验研究发现, 不论什么气体,都遵从下述规律: