理想氣體定律

氣體粒子不斷地四處運動,並撞擊容器的壁,這正是壓強產生的原因。把氣體壓縮到更小的體積、給它加熱,或者增加氣體粒子的數量,壓強就會升高,因為分子擠得更密集,或者運動得更快,撞擊壁的力度更大、次數更頻繁。理想氣體定律把壓強、體積、氣體的量和溫度用一個方程聯絡了起來。

P · V = n · R · T

  • P — 壓強 (Pa): 氣體施加在容器壁單位面積上的力
  • V — 體積 (m³): 氣體所佔據的空間大小
  • n — 物質的量 (mol): 存在的氣體粒子有多少摩爾
  • R — 氣體常數 (J/(mol·K)): 一個固定的數值,把壓強、體積、物質的量和溫度的單位聯絡起來
  • T — 溫度 (K): 氣體有多熱,用開爾文溫標衡量

一個容器裝有1摩爾氣體,溫度為300開爾文,被壓縮到3立方米的體積中。這些氣體施加的壓強是多少?

  • n = 1 mol
  • T = 300 K
  • V = 3 m³
  1. P = n · R · T / V
  2. P = (1 mol · 8.31 J/(mol·K) · 300 K) / 3 m³

P = 831 Pa

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