【阅前提示】本篇出自『数理化自学丛书6677版』，此版丛书是“数理化自学丛书编委会”于1963-1966年陆续出版，并于1977年正式再版的基础自学教材，本系列丛书共包含17本，层次大致相当于如今的初高中水平，其最大特点就是可用于“自学”。当然由于本书是大半个世纪前的教材，很多概念已经与如今迥异，因此不建议零基础学生直接拿来自学。不过这套丛书却很适合像我这样已接受过基础教育但却很不扎实的学酥重新自修以查漏补缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我写的注解。

(资料图片仅供参考)

【山话嵓语】『数理化自学丛书』其实还有新版，即80年代的改开版，改开版内容较新而且还又增添了25本大学基础自学内容，直接搞出了一套从初中到大学的一条龙数理化自学教材大系列。不过我依然选择6677版，首先是因为6677版保留了很多古早知识，让我终于搞明白了和老工程师交流时遇到的奇特专业术语和计算模式的来由。另外就是6677版的版权风险极小，即使出版社再版也只会再版80年代改开版。我认为6677版不失为一套不错的自学教材，不该被埋没在故纸堆中，是故才打算利用业余时间，将『数理化自学丛书6677版』上传成文字版。

第四章气体的性质

【山话||  本系列专栏中的力单位达因等于10⁻⁵牛顿；功的单位尔格等于10⁻⁷焦耳；热量的单位卡路里等于焦耳。另外这套老教材中的力的单位常用公斤，如今是不允许的，力是不能使用公斤为单位的。】 

§4-7绝对温标

【01】到现在为止，我们使用的都是百分温标，它的零度是和冰的熔点一致的。从§4-5中可以看出，在体积不变时，气体的压强并不跟摄氏温度成正比。

【02】例如，在91C时气体的压强等于4大气压，而在182C时气体的压强则等于5大气压。这里按摄氏温标气体的温度增加了一倍，而气体的压强却只增加了1/4倍。事实上这并不奇怪，因为摄氏温标是任意规定的，完全跟气体的性质无关。但是我们也可以利用气体定律来规定一种温标，下面就用查理定律为例来说明。

【03】设在温度 t₁ 时，气体的压强等于 P₁，依据查理定律，。在温度 t₂ 时，气体的压强等于。

【04】将上面两式相除，得到  。

【05】我们把 273＋t 当做这种新的温标的温度数值。可以看出，这种温标的分度法和摄氏温标相同，即在这种温标上相差 1 度时，摄氏温标上也相差 1 度；但是它的零度却在冰点以下 273 度，也就是在摄氏温标零下 273 度。

【06】英国物理学家威廉·汤姆孙（开耳芬）(1824~1907)首先引用了这种温标。我们把它称为绝对温标或开氏温标；它的零度，即－273°C，叫做绝对零度。

【07】绝对温标的温度通常用 T 来代表，并且在温度的度数后面加上一个 K 字，例如绝对温度373 度记作373K  。由此可见，绝对温标跟摄氏温标的关系如下：T＝t＋273；t＝T－273。

【08】如果应用绝对温标，那么在一个标准大气压的条件下，冰的熔点就是T₀＝273K，水的沸点就是T＝373K  。

【09】根据上面所讲：，，

【10】将两式相除得    。

【11】它表示，一定质量的气体在体积不变的条件下，它的压强跟绝对温度成正比。这是查理定律的新的表达形式。

【12】对盖·吕萨克定律的公式进行类似的讨论后，我们也能够得到盖·吕萨克定律新的表达形式：  。

【13】这就是说，一定质量的气体在压强不变的条件下，它的体积跟绝对温度成正比。

例12.设钢筒中的气体在 t₁＝25℃时的压强为 P₁＝40大气压，求当温度 t₂＝35℃时的压强是多少？

【解】按题意：t₁＝25°C，P₁＝40大气压，t₂＝35°C  。

钢筒的容积可以认为没有变化，所以气体的体积不变。

首先要把摄氏温度化为相应的绝对温度。气体的绝对温度分别是：T₁＝273＋25＝298K；T₂＝273＋35＝308K  。

应用查理定律：

例13.设某一定量的气体在17°C 时的体积为320厘米³。如果气体的压强不变，问在－13°C 时的体积是多少？

【解】按题意：t₁＝17°C，V₁＝320厘米³，t₂＝－13°C  。

已知气体的压强不变，所以适用盖·吕萨克定律。

先把摄氏温度化为绝对温度，T₁＝273＋17＝290K；T₂＝273－13＝260K  。

由盖·吕萨克定律

习题4-7

1、什么叫做理想气体？从分子运动论的观点来看，理想气体必须满足哪些条件？

2、浓度小的气体接近理想气体呢，还是浓度大的气体接近理想气体？为什么？

3、实际气体在怎样的压强和温度下比较接近理想气体？为什么？

4、什么叫做绝对温标？它跟摄氏温标的关系怎样？区别在哪里？

5、写出把摄氏温度化为绝对温度的表达式；又怎样把绝对温度化为对应的摄氏温度？将下列摄氏温度化为绝对温度：(1)4℃，(2)100℃，(3)368℃，(4)－39°C；将下列绝对温度化成摄氏温度：(1)300K，(2)272K，(3)20K，(4)  。

6、怎样用绝对温度来表示盖·吕萨克定律？说出这个表达式的物理意义。

7、一定质量的气体，当压强保持不变时，在什么温度它的体积将是0°C 时体积的2倍、3倍、1/2、1/3？试用绝对温标表示。

8、一定质量的气体，当体积保持不变时，它的压强跟绝对温度有怎样的关系？

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