氣體動理論與理想氣體

理想氣體定律

一條把你能對氣體測量的四件事綁在一起的簡潔方程式:壓力、體積、溫度,以及氣體有多少。日常直覺:捏氣球時體積變小、壓力變大;加熱氣球它會鼓起來;灌更多氣進去,氣體就變多。

精確地寫成 P V = n R T。其中 P 是壓力(Pa),V 是體積(m^3),n 是莫耳數,T 是以克耳文(K)為單位的絕對溫度,R 是理想氣體常數 8.314 J/(mol·K)。等價地也可寫成 P V = N k_B T,其中 N 是分子數、k_B 是波茲曼常數。它把波以耳、查理、給呂薩克與亞佛加厥的定律合而為一。

一個關鍵提醒:T 一定要用克耳文(絕對溫標),絕不能用攝氏,否則比例會算錯。此式對理想氣體成立;真實氣體在高壓或低溫時會偏離。

打氣進輪胎時體積幾乎固定,所以灌入更多氣(n 增大)壓力就上升。在標準狀況下每莫耳氣體約占 22.4 公升。

一式綁住 P、V、n、T。

用這條定律前務必先把溫度換成克耳文;忘了換算是初學者最常犯的錯。

又称
PV = nRT理想氣體方程式