联合气体定律计算器(玻意耳、查理和盖–吕萨克)

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结果

V₂1.2 与另一个体积的单位相同

气体定律需要热力学温度。压强和体积可以用任何单位,只要两个状态使用同一个单位。气体的量保持不变。

求解一定量气体从一个状态变化到另一个状态的气体定律问题。选择联合气体定律、玻意耳定律(温度不变)、查理定律(压强不变)或盖–吕萨克定律(体积不变),选择未知量,并输入其他值。温度可以用 °C、K 或 °F;计算器会把它们换算成开尔文,变形该定律并检验答案。

分步解答

把温度换算成开尔文

T₁ = 25 °C = 298.15 K
T₂ = 80 °C = 353.15 K
气体定律需要热力学温度:0 °C 是 273.15 K。

气体定律

P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂
V₂ = P₁V₁T₂/(T₁·P₂)
V₂ = 101.3·2.5·353.15/(298.15·250) = 1.19987

校核

状态 1: 0.849405, 状态 2: 0.849405 ✓

学习

关键公式

关键公式

理想气体定律
pV = nRT
气体常数
R = 8.314 J/(mol·K)
联合气体定律
p1V1/T1 = p2V2/T2
物质的量
n = m/M
温度
T[K] = T[°C] + 273.15
如何使用联合气体定律

如何使用联合气体定律

  1. 列出两个状态下的已知值:P₁、V₁、T₁ 和 P₂、V₂、T₂。
  2. 把每个温度都换算成开尔文:T(K) = T(°C) + 273.15。气体定律只适用于热力学温度。
  3. 两个压强使用同一个单位,两个体积使用同一个单位;任何单位都可以,因为只涉及它们的比值。
  4. 把 P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂ 变形求出未知量,例如 V₂ = P₁V₁T₂/(T₁P₂),然后代入数值。
  5. 如果某个量保持不变,它会约去:玻意耳定律 P₁V₁ = P₂V₂,查理定律 V₁/T₁ = V₂/T₂,盖–吕萨克定律 P₁/T₁ = P₂/T₂。
问与答

问与答

为什么温度必须用开尔文?

这些定律说的是体积或压强与温度成正比,而这只有从绝对零度算起才成立。用 °C 的话,从 10 °C 变到 20 °C 的加倍会被误认为体积加倍;用开尔文,则是从 283 K 变到 293 K,约变化 3.5%。

联合气体定律何时有效?

适用于气体量固定(没有泄漏,也没有反应)的理想气体。真实气体在中等压强下、温度远高于其沸点时,能很好地遵循它。

联合气体定律与 PV = nRT 有什么关系?

由 PV = nRT 得 PV/T = nR,当 n 不变时它是常数。所以 P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂。当你需要求气体的量本身时,请使用理想气体定律。

应该用表压还是绝对压强?

绝对压强。轮胎压力表读出的是高出大气压的压强,所以在使用气体定律之前要加上约 101 kPa (14.7 psi)。

自己练一练

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练习理想气体定律

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