氣體與分子運動論

查理定律

把一隻略癟的氣球放在太陽底下,它會鼓起來;丟進冰箱,它會蔫下去。查理定律抓住的正是這一點:對一定量的氣體,在壓強固定時,加熱使它膨脹、冷卻使它收縮,且嚴格成比例。

精確地說,氣體的體積與它的絕對溫度成正比——克耳文溫度翻倍,體積就翻倍。分子運動論給出解釋:加熱使分子加速,於是為了不讓壓強升高,氣體必須擴展到更大的體積。以絕對溫度為橫軸作圖,體積沿一條直線下降,把這條線延伸,會指向絕對零度處的零體積。

查理定律是又一條折入理想氣體狀態方程的特例,也是熱氣球背後的原理:加熱球內的空氣,它膨脹、密度變得比外面較冷的空氣更小,氣球便升起。它還給出絕對零度的驚人暗示——那是體積對溫度的直線將抵達「無」的溫度。

熱氣球之所以能飛,是因為燃燒器加熱了球內的空氣;依據查理定律,這些空氣膨脹、變得比周圍較冷的空氣更輕,整隻氣球便騰空而起。

加熱使球內空氣膨脹,直到它能漂浮——升空的查理定律。

這種正比關係只對絕對溫度(克耳文)成立。用攝氏度時它根本不成正比——20 攝氏度的氣體,體積並不是 10 攝氏度時的兩倍。

又稱
law of volumes盖-吕萨克体积定律查理定律