气体三大定律公式(理想气体三大定律的内容)

人们在实际生产生活中对气体有了比较定量的认识，并总结出了三个规律。总有一天，我们会再次尝试研究这三个定律。

首先，我们先澄清几个概念。

所谓气体参数，是指具有一定质量的某种气体。当温度不太低，压力不太高时，气体的压力P、体积V和绝对温度T都是变量。这些变量称为气体参数。

所谓分子密度，是指如果气体的分子数为N，体积为V，那么它的分子密度n=N/V，也就是单位体积的分子数。显然，n越大，分子密度越大。

它是温度分子平均动能的标志。平均动能越大，分子平均速率的平方(V)就越大。因此，温度t越高，分子平均速率的平方(v)越大。

压强p取决于两个因素:一个是分子密度n，分子越密，碰撞的合力越大。另一个因素是分子平均速度的平方(V)。它越大，碰撞就越剧烈。n (v)越大，压力p越大。

第一定律波义耳定律(Boyle's law)是指当n和t不变时，V和p成反比，即V∝(1/p)，t不变时，(V)也不变。当V的体积增大时，N减小，然后N (V)减小，所以压强P减小，合理地解释了玻姆定律的本质。

第二定律，Guy-Lussac定律，p和n不变时，V和T成正比，即V∝T，V不变时，n也不变。绝对温度T增加导致(V)增加，然后N (V)增加，所以压力P增加，合理解释了查理定律的本质。

第三定律，查理定律，当n和v不变时，t和p成正比，即p ∝ t，当p不变时，n (v)也不变。绝对温度t的增加导致(v)的增加，而n(vv)的常数导致n的减少，所以体积v增加，合理地解释了鲁萨克定律成立的实质。

在上述三定律的基础上，人们总结出了理想气体状态方程，其方程为pV=nRT。这个方程有四个变量:P指理想气体的压强，V指理想气体的体积，N指气态物质的量，T指理想气体的热力学温度；还有一个常数:r是理想气体常数。可以看出，这个方程的变量很多。

最后，我们来补充一个气体压强的近似定义。

我有一个封闭容器里的理想气体。我们把气体分子想象成大小和速度相同的小钢球。这些小钢珠垂直撞击容器壁，以原速率反弹，从而集体对容器壁产生碰撞力。

我们先考虑一个小钢珠施加的冲击力:原速率反弹的动量变化为δ MV =-2MV。仅考虑力的大小，绝对值为δδmv = 2mv。负号表示小钢球受容器壁作用的方向，与小钢球的初速度相反。

根据动量定理，这个力的冲量ft = δ mv，所以这个力的大小为f = 2mv/t。

流体力学中有一个通用模型。圆柱体垂直于容器壁。它的截面积为S，长度为L，在时间T内，圆柱体内所有速度为V的小钢球都撞到了容器壁上，所以L=vt，决定了圆柱体的长度。

如果小钢球的分子密度为N，分子数为N=nV，圆柱体的体积为V=SL，则这个圆柱体中的小钢球对容器壁的冲击力为f = nf = n2mv/t。

p = f/s = n2mv/ST = nv2mv/ST = nsl 2mv/ST = 2m(n(v)，即压力p与n(v)成正比。

再次强调，这个压力只是一个大概的理解，也是对一个物理建模思路的更深层次的理解。我们在研究电流强度时有过类似的建模，包括电磁感应，包括流体动量的应用。这个模型的建立，我们必须有所了解，并熟练应用。

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