理想气体定律
气体粒子不断地四处运动,并撞击容器的壁,这正是压强产生的原因。把气体压缩到更小的体积、给它加热,或者增加气体粒子的数量,压强就会升高,因为分子挤得更密集,或者运动得更快,撞击壁的力度更大、次数更频繁。理想气体定律把压强、体积、气体的量和温度用一个方程联系了起来。
P · V = n · R · T
- P — 压强 (Pa): 气体施加在容器壁单位面积上的力
- V — 体积 (m³): 气体所占据的空间大小
- n — 物质的量 (mol): 存在的气体粒子有多少摩尔
- R — 气体常数 (J/(mol·K)): 一个固定的数值,把压强、体积、物质的量和温度的单位联系起来
- T — 温度 (K): 气体有多热,用开尔文温标衡量
一个容器装有1摩尔气体,温度为300开尔文,被压缩到3立方米的体积中。这些气体施加的压强是多少?
- n = 1 mol
- T = 300 K
- V = 3 m³
- P = n · R · T / V
- P = (1 mol · 8.31 J/(mol·K) · 300 K) / 3 m³
P = 831 Pa