气体的压强与温度的关系

实验 11．4

〔目的〕研究一定质量的气体，在体积不变时，压强与温度的关系。

〔器材〕注射器、钩码、气压计、温度计、烧杯、铁架台、酒精灯。

〔步骤〕1．在注射器内密封一定质量的空气，记下注射器的刻度。2．将注射器浸没在水里，用酒精灯对水加热。每升高一定温度，在

活塞框架上加钩码，使注射器保持原来的刻度以保证密封空气保持原来的体积。分别测出在不同温度的情况下密封空气的压强。

〔记录〕

根据记录数据，作出一定质量的气体在体积不变时的 p-t 图象（图11-18）。

〔结论〕一定质量的气体，在体积不变时，压强随温度的 而线性地 。

进一步的精确实验表明，一定质量的气体，在体积不变的情况下， 温度每升高（或降低）1℃，增加（或减少）的压强等于它在 0℃时压

强的 1

273

。这一规律是法国物理学家查理（1746～1823）在1787年发

现的，因而叫做查理定律。这个状态变化过程由于体积不变，所以称为

等体（积）过程或等体（积）变化。

【练习】

1. 假设 pt、p0 分别为一定质量气体在 t℃和 0℃时的压强，列出查理定律的数学表达式，并作出 P-t 图。

2. 若采用热力学温标，列出查理定律的简化表达式，并在 p-T 图

上表示出来。

1. 将 p-t 图作在图 11-19 上。

解 （1）设 pt、p0 分别为一定质量气体在体积不变情况下，温度 t

℃和 0℃时的压强，则

p t − p0 =

，p －p = ，

t

所以 pt= 。

（2）设 T=t＋273，所以

t 0

pt = 。

p0

于是得出查理定律的简化表达式：

（3）同时可将 p-t 图（图 11-19）改变为 p-T 图。