高中物理选修3第8章气体第1节气体的等温变化.docx

第8章 气体

第1节 气体的等温变化

气体的主要状态参数有三个，温度、压强和体积。如果气体质量一定，在变化过程中没有增加或减少，那么，不可能只有一个参数发生变化，或者说，如果一个参数变化，至少会带动另外一个或者两个参数的变化。比如我们用注射器，将其出口封闭，压缩里面的气体，由于压缩，里面的体积减小了，但是压强增大，也可能伴随着温度的升高。

为了说明这三个物理量之间的关系，我们采用控制变量法，先控制一个变量不变，看看其余两个变量之间的关系，所以我们先控制温度不变，这点比较容易办到，当外界气温基本不变的情况下，每改变一次体积后等一段时间，或将系统放入恒温箱中，将实验用的封闭系统的容器用易导热的材料，如金属制成，每操作一次等待一些足够长的时间，用气压计测量气压，用气筒的刻度标识体积，这样就可以了。

在实验室中，我们利用这个专门的实验装置也可以对这个规律进行探究，如图，将类似注射器的气筒下端的小孔用橡皮帽封住，上面加入活塞，活塞上端有挂钩板，两端有挂钩，可以挂钩码，气筒上有刻度。我们没有必要知道活塞的面积，因为我们只是要探究其比例关系，先称量与活塞连在一起的这部分（以下称为动组）的质量，可以用弹簧秤或天平，然后两边挂钩码，每次加减钩码后，等待一段时间，等系统与外界进行热交换，用温度计记下室温，尽量保持室温不变，如果室温无法保持，也可以用水温来保持温度，此时用一个水杯，里面放入温水，将气筒没入，用热水和冷水勾兑维持温度不变，用钩码与动组的质量之和代替压强，用气筒的刻度代表体积，通过计算看看压强和体积之间的关系。

经过实验，发现，一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强p与体积V成反比。这个定律是英国的波义耳和法国的马略特各自独自发现的，原先称为波马定律，现在称为波义耳定律，也有叫马略特定律的。用式子表示就是：

式中C表示常量或者：

如果用图像表示，是一条反比例曲线。

文中图片来自百度。

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