肯达尔·奥伦斯坦

拉特格大学
哥伦比亚师范学院医学博士

肯德尔在华盛顿特区成立了一家学术辅导公司,并在当地学校任教。在业余时间,她喜欢探索新的地方。

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盖伊·卢萨克的法律概念

肯达尔·奥伦斯坦
肯达尔·奥伦斯坦

拉特格大学
哥伦比亚师范学院医学博士

肯德尔在华盛顿特区成立了一家学术辅导公司,并在当地学校任教。在业余时间,她喜欢探索新的地方。

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盖伊·卢萨克定律说明当体积保持不变时,给定质量气体的压力直接随开尔文温度变化。盖伊·卢萨克定律以公式形式表示为P1/T1=P2/T2. 在处理盖伊-卢萨克定律时,温度单位应始终以开尔文为单位。

好吧你们在课堂上会看到的气体定律之一是盖伊·卢萨克定律。盖伊·卢萨克实际上解释了当体积保持不变时压力和温度之间的关系。让我们自己来看看这个。

我们这里有一个5升的容器,里面有气体颗粒。好的,它在室温下,气体粒子在某种压力下加热,这很好。假设我们把它加热。所以我们增加了温度,增加了粒子的动能,在5升的容器里,它也在增加。他们正在高速加热容器两侧的气体。那么会发生什么,只要温度不变,对不起。只要体积保持不变,容器内的压力就会急剧增加,这取决于温度升高的程度。让我们来谈谈这段关系。我们知道这是一种直接关系。随着温度的升高,压力也随之升高。相反,随着温度的降低,压力也会降低。所以,只要体积保持不变,温度和压力就有很好的关系。

可以让我们把它放到数学公式中。压力1超过温度1等于压力2超过温度2。因为这是直接关系,所以它们被彼此分开。我们要确定的温度是开尔文,我们之所以要确定它是开尔文,是因为我们要确定分母上没有负数,开尔文是唯一一个只有正数的温度标度。所以我们要确定这是开尔文,这是我们的,这是盖伊·卢萨克定律。

我们可以把温度放在x轴上,压力放在y轴上。我们知道,随着温度的升高,压力也会增加,形成一个正斜率。

可以让我们在演示中实际看看这个。所以我这里有什么,我要戴上我的护目镜。确保我们安全。安全第一。正如你所看到的,我在这个热盘子里放的是一个可乐罐。我正在加热它。假设容器内的气体颗粒也在加热,它们在高速加热苏打罐的压力。但实际上它是开着的,所以它有一个可以逃逸的地方,所以容器内的压力等于外面的压力,所以一切都很好。我要做的是把罐子翻转到这个冰水浴中,密封容器。接下来,温度会下降,容器内的压力也会下降。但外界的压力将保持不变。那么接下来会发生什么呢?让我看看。

所以,正如你所看到的,它实际上并没有花太多时间。发生的事情是,外面的压力比里面的压力大得多,因为我们把温度降得如此之低,以至于它实际上推到了罐子上,把它撞坏了,正如你所看到的。完全崩溃了。

可以不要试着回家。好吧我们把它关掉,一起去解决一个问题。可以所以汽车轮胎的压力是1.88个大气压。这是我们在25摄氏度时的第一个压力,这是我们的第一个温度。如果温度升高到37摄氏度,压力会是多少?可以所以首先我想确定这些温度是开尔文而不是摄氏度。我要改变它们。25摄氏度加273等于298开尔文。37摄氏度,应该是摄氏度加273等于310开尔文。好的,当我醒来时的第一个气压,我把轮胎气压设为1.88个大气压。外面的温度是298开尔文。我们不知道一天结束时37摄氏度的压力。我们不知道。所以我们要说x除以310开尔文。我们用1.88乘以310除以298,得到1.96个大气压。

轮胎内部的压力实际上会像预期的那样增加,因为温度也会升高。这是盖伊·卢萨克定律在日常应用中的一个例子。

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