气体的等容变化和等压变化ppt课件
气体的等容变化和等压变化

§课题《气体的等容变化和等压变化》第2节 气体的等容变化和等压变化课前案一、气体的等容变化1.等容变化:一定质量的某种气体在 不变时 随温度的变化规律. 2.查理定律(1)内容: 的某种气体,在体积不变的情况下,压强p 与热力学温度T 成 .(2)表达式: . (3)图象一定质量的气体,在体积不变的情况下,压强与热力学温度成正比,在p -T 图上等容线为过 .如图甲.在p -t 图上等容线不过原点,但反向延长交t 轴于 _℃.如图乙.二、气体的等压变化1.等压变化:一定质量的某种气体,在 不变的情况下, 随温度的变化规律. 2.盖—吕萨克定律(1)内容: 的某种气体,在压强不变的情况下,其体积与热力学温度成 .(2)表达式:(3)图象:一定质量的气体,在压强不变的条件下,体积与热力学温度成正比,在V -T 图上等压线为 ,如图所示.课中案例1 电灯泡内充有氦氩混合气体,如果要使电灯泡内的混合气体在500 ℃时的压强不超过一个大气压,则在20 ℃的室温下充气,电灯泡内气体压强至多能充到多大?变式1.对于一定质量的气体,在体积不变时,压强增大到原来的二倍,则气体温度的变化情况是( )A .气体的摄氏温度升高到原来的二倍B .气体的热力学温度升高到原来的二倍C .气体的摄氏温度降为原来的一半D .气体的热力学温度降为原来的一半变式2.一定质量的某种气体在等容变化过程中,已知0 ℃的压强为p 0,求温度为t ℃时压强为多大?并判断温度每上升1 ℃,压强增加数值有何特点?例2 一容器中装有某种气体,且容器上有一小孔跟外界大气相通,原来容器内气体的温度为27 ℃,如果把它加热到127 ℃,从容器中逸出的空气质量是原来质量的多少倍?变式3.一定质量的理想气体,在压强不变的情况下,温度由5 ℃升高到10 ℃,体积的增量为ΔV 1;温度由10 ℃升高到15 ℃,体积的增量为ΔV 2,则( ) A .ΔV 1=ΔV 2 B .ΔV 1>ΔV 2 C .ΔV 1<ΔV 2 D .无法确定三、假设法在判断液柱(或活塞)的移动问题的应用此类问题的特点是:当气体的状态参量p 、V 、T 都发生变化时,直接判断液柱或活塞的移动方向比较困难,通常先进行气体状态的假设,然后应用查理定律可以简单地求解.其一般思路为(1)假设液柱或活塞不发生移动,两部分气体均做等容变化.(2)对两部分气体分别应用查理定律的分比形式Δp =pT ΔT ,求出每部分气体压强的变化量Δp ,并加以比较. 例3 (2014·临沂统考)如图所示,两端封闭、粗细均匀、竖直放置的玻璃管内,有一长为h 的水银柱,将管内气体分为两部分,已知l2=2l1.若使两部分气体同时升高相同的温度,管内水银柱将如何运动?(设原来温度相同)变式4.如图8-2-6所示,一定质量的空气被水银封闭在静置于竖直平面的U形玻璃管内,右管上端开口且足够长,右管内水银面比左管内水银面高h,能使h变大的原因是()A.环境温度升高B.大气压强升高C.沿管壁向右管内加水银D.U形玻璃管自由下落变式5如图所示,四支两端封闭、粗细均匀的玻璃管内的空气被一段水银柱隔开,按图中标明的条件,当玻璃管水平放置时,水银柱处于静止状态.如果管内两端的空气都升高相同的温度,则水银柱向左移动的是()课后案1.民间常用“拔火罐”来治疗某些疾病,方法是将点燃的纸片放入一个小罐内,当纸片燃烧完时,迅速将火罐开口端紧压在皮肤上,火罐就会紧紧地被“吸”在皮肤上.其原因是,当火罐内的气体()A.温度不变时,体积减小,压强增大B.体积不变时,温度降低,压强减小C.压强不变时,温度降低,体积减小D.质量不变时,压强增大,体积减小2.在密封容器中装有某种气体,当温度从50 ℃升高到100 ℃时,气体的压强从p1变到p2,则() A.p1p2=12B.p1p2=21C.p1p2=323373D.1<p1p2<23.一定质量的气体,在体积不变的条件下,温度由0 ℃升高到10 ℃时,其压强的增量为Δp1,当它由100 ℃升高到110 ℃时,所增压强Δp2,则Δp1与Δp2之比是()A.10∶1 B.373∶273C.1∶1 D.383∶2834.一个密闭的钢管内装有空气,在温度为20 ℃时,压强为1 atm,若温度上升到80 ℃,管内空气的压强约为()A.4 atm B.14atmC.1.2 atm D.56atm5.如图所示,某同学用封有气体的玻璃管来测绝对零度,当容器水温是30刻度线时,空气柱长度为30 cm;当水温是90刻度线时,空气柱的长度是36 cm,则该同学测得的绝对零度相当于刻度线()A.-273B.-270C.-268D.-2716.如图所示,上端开口的圆柱形汽缸竖直放置,截面积为5×10-3m2,一定质量的气体被质量为2.0 kg的光滑活塞封闭在汽缸内,其压强为________ Pa(大气压强取1.01×105 Pa,g取10 m/s2).若从初温27 ℃开始加热气体,使活塞离汽缸底部的高度由0.50 m缓慢地变为0.51 m,则此时气体的温度为________ ℃.7.房间里气温升高3 ℃时,房间内的空气将有1%逸出到房间外,由此可计算出房间内原来的温度是________ ℃.8.如图所示,两根粗细相同、两端开口的直玻璃管A和B,竖直插入同一水银槽中,各用一段水银柱封闭着一定质量同温度的空气,空气柱长度H1>H2,水银柱长度h1>h2,今使封闭气柱降低相同的温度(大气压保持不变),则两管中气柱上方水银柱的移动情况是()A.均向下移动,A管移动较多B.均向上移动,A管移动较多C.A管向上移动,B管向下移动D.无法判断9.如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水银柱,中间封有一段空气,则()A.弯管左管内、外水银面的高度差为hB.若把弯管向上移动少许,则管内气体体积增大C.若把弯管向下移动少许,则右管内的水银柱沿管壁上升D.若环境温度升高,则右管内的水银柱沿管壁上升10.两个容器A、B,用截面均匀的水平细玻璃管连通,如图所示,A、B所装气体的温度分别为17 ℃和27 ℃,水银柱在管中央平衡,如果两边温度都升高10 ℃,则水银柱将()A.向右移动B.向左移动C.不动D.条件不足,不能确定11.如图所示,一端开口的钢制圆筒,在开口端上面放一活塞.活塞与筒壁间的摩擦及活塞的重力不计,现将其开口端向下,竖直缓慢地放入7 ℃的水中,在筒底与水面相平时,恰好静止在水中,这时筒内气柱长为14 cm,当水温升高到27 ℃时,钢筒露出水面的高度为多少?(筒的厚度不计)12.如图所示,上端开口的光滑圆柱形汽缸竖直放置,截面积为40 cm2的活塞将一定质量的气体和一形状不规则的固体A封闭在汽缸内.在汽缸内距缸底60 cm处设有a、b两限制装置,使活塞只能向上滑动.开始时活塞搁在a、b上,缸内气体的压强为p0(p0=1.0×105Pa为大气压强),温度为300 K.现缓慢加热汽缸内气体,当温度为330 K,活塞恰好离开a、b;当温度为360 K时,活塞上升了4 cm.g取10 m/s2求:(1)活塞的质量;(2)物体A的体积.。
气体的等容变化和等压变化

二.气体的等压变化: 一定质量的气体,在压强不变的情况下,体积随 温度的变化 1.盖.吕萨克定律: 一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其体 积V与热力学温度T成正比. 公式:V/T=C C是比例系数 也可以表示为另外的形式 V1/T1=V2/T2 或V1/V2=T1/T2
2.气体等压变化的V-T图象:
解: 因为气体体积不变,故气体为等容变化。
初态:P1= 4× 10 Pa,T1=t1+273=27+273=300K。 末态:P2未知, T2=t2+273=37+273=310K。
4
由查理定律可知:
P1/T1=P2/T2 变形可得: P2=P1· (T2/T1)= 4× 10 ·310/300=4.13×10 (Pa)
Hale Waihona Puke 4 4答:它的压强为4.13 ×10 Pa。
4
1.封闭在容器中的气体,当温度升高时,下面的 哪个说法是正确的( C )(不计容器的膨胀) A.密度和压强均增大;
B.密度增大,压强减小;
C.密度不变,压强增大;
D.密度增大,压强不变。 4 2.一个密闭容器里的气体,在0℃时压强8×10 Pa, 5 给容器加热,气体的压强为1.0×10 Pa时温度升高到 多少摄氏度?
68.25℃
一定质量的气体,压强不变时体积与温度的关系
105Pa
(2)随后,又由状态B(105Pa,2m3,200K)在等容过程中变 为状态C,状态C的温度为300K.求状态C的压强
例:封闭在容积不变的容器内装有一定质量的气体,当它 4 的温度为27℃时,其压强为4×10 Pa,那么,当它的温度 升高到37℃ 时,它的压强为多大?
第二节 气体的等容变化和等压变化
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故ΔT=T2-T1=150 K
即温度升高了150 K,B正确.
3.(2011·东营高二检测)一定质量的气体,在体积不变时, 温度由50 ℃加热到100 ℃,气体的压强变化情况是( )
A.气体压强是原来的2倍
B.气体压强比原来增加了 50 倍 C.气体压强是原来的3倍
273
D.气体压强比原来增加了 50 倍
【解析】应选玻璃泡A内的一定质量的气体为研究对象,对于
B管的体积略去不计,温度变化时A内的气体经历的是一个等 容过程. 玻璃泡A内的气体的初始状态:T1=300 K,p1=(76-16) cmHg=
换,图象与物理过程、物理意义之间的相互关系,对于图线
有关问题的分析讨论,常常需要添加辅助线,然后根据有关 方程讨论.
二、非选择题 9.如图所示是伽利略设计的一种测温装置,玻 璃泡A内封有一定质量的空气,与A相连的B管
插在水银槽中,制作时,先给球形容器微微加
热,跑出一些空气,插入水银槽中时,水银能 上升到管内某一高度,设B管的体积与A泡的体 积相比可略去不计.在1标准大气压下对B管进行 温度刻度(1标准大气压相当于76 cmHg的压强).已知当温度 t1=27 ℃时,管内水银面高度h1=16 cm,此高度即为27℃的刻 线,问t=0℃的刻线在何处?
【解析】选C.一定质量的气体做等容变化,气体的压强跟热力
学温度成正比,跟摄氏温度不成正比关系,选项A错;根据公式
pt=p0(1+t/273),其中p0是0 ℃时的压强 p t p 0 , B选项错误.
273
由公式
p1 p 2 p 得选项C正确.D项中 p1 273 t1 T1 T2 T p2 273 t 2 t t p2 p1 (1 2 1 ), 故D项错误. 273 t1
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Tp11=Tp22 解得:p2=Tp11T2=1.0×130050×250 Pa=8.3×104 Pa
• 若表盘向内爆裂,则山上气压为
• p=p2+Δp=1.43×105 Pa • 因为山上气压小于山脚下气压,故向内爆裂是不可能的,
(3)ΔpA=21703p>0,ΔpB=22903p>0. 因ΔpA<ΔpB,故水银柱向容器A一方移动. (4)ΔpA=-1T0pA<0,ΔpB=-1T0pB<0. 因pA>pB(对于图2所示),故|ΔpA|>|ΔpB|, 所以水银柱向容器A一方(向下)移动.
• 【答案】 (1)向B移动 (2)向A移动 (3)向A移动 (4)向 下(A)移动
• (2)图象法:在同一pT坐标系中画出两段气体的等容线, 如图所示,在温度相同时,p1>p2,得出气柱l1等容线的斜 率较大,当两气体升高相同的温度ΔT时,两边气体其压 强的增加量Δp1>Δp2,水银柱上移.
• (3)极限法:对上部的气体压强进行极限推理,认为p2→0 上部为真空,升温时,p1增大,水银柱上移.
【解析】 (1)由图甲可以看出,A与B连线的延长线过 原点O,所以A→B是等压变化过程,即pB=pA,
根据盖—吕萨克定律可得VTAA=VTBB, 得TA=VVABTB=00..46×300 K=200 K.
(2)由图甲可知,由B→C是等容变化过程,根据查理定
律得TpBB=TpCC,
故pC=
TC TB
• 2.盖—吕萨克定律
• (1)内容:一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,其 体积V与热力学温度T成正比.
(2)公式:①V=CT(C是比例常数) ②VT11=VT22或VV12=TT21 式中V1、T1和V2、T2分别表示在1、2两个不同状态下的 体积和温度. (3)适用条件:一定质量的气体,压强不变. (4)在摄氏温标下,盖—吕萨克定律的表述 一定质量的某种气体,在压强不变的情况下,温度每 升高(或降低)1 ℃,增大(或减小)的体积等于它在0 ℃时体积 的2173.数学表达式为:Vt-t V0=2V703或Vt=V01+27t 3
气体的等容变化和等压变化

例2.将质量相同的同种气体A、B分别密封在体积不同 的两个容器中,保持两部分气体体积不变,A、B两部 分气体压强随温度t的变化图线如图所示,下列说法正 确的有( ABD ) A.A部分气体的体积比B部分小 B.A、B直线延长线将相交于t轴 上的同一点 C.A、B气体温度改变量相同时, 压强改变量也相同 D.A、B气体温度改变量相同时, A部分气体压强改变量较大 注意:同质量的气体在不同体积下的等容线中,斜 率大的体积小
P P2 P 1 T1 T2 T
注意:P与热力学温度T成正比,不与摄氏温度成正比,
但压强的变化P 与摄氏温度t的变化成正比.
3、适用条件:压强不太大,温度不太低
4、图象表述:
同一图像上的各点描述的气体状态参量中,气体的体 积相同,因此图像叫等容线。 注意:1、P-T图像是正比例函数,等容线与T轴交点 为0开. P-t图像是一次函数,等容线与t轴交点为273.15℃ 2、图像的斜率与体积的关系 斜率越小体积越大
习题
.对于一定质量的气体,在体积不变时,压强增大 到原来的两倍,则气体温度的变化情况是( B ) A.气体的摄氏温度升高到原来的两倍 B.气体的热力学温度升高到原来的两倍 C.气体的摄氏温度降为原来的一半 D.气体的热力学温度降为原来的一半
基本规律简单应用
例.如图所示,气缸中封闭着温度为100℃的空气,一 重物用绳索经滑轮跟缸中活塞相连接,且处于平衡状 态,这时活塞离气缸底的高度为10 cm,如果缸内空 气变为0℃。 ①重物是上升还是下降? ②这时重物将从原处移动多少厘米? (设活塞与气缸壁间无摩擦)
二、气体等压变化
1、盖·吕萨克定律: 一定质量的某种气体, 在压强不变的情况下,其体积V与热力学温度T 成正比。
高中物理 第8章 第2节 气体的等容变化和等压变化课件 新人教版选修3-3

如果手表的表盘玻璃是向内爆裂的,则外界的大气压强为 p0=8.4×104Pa+6×104Pa=1.44×105Pa,
大于山脚下的大气压强(即常温下的大气压强),这显然是 不可能的,所以可判断手表的表盘玻璃是向外爆裂的。
(2)当时外界的大气压强为 p0=p2-6.0×104Pa=2.4×104Pa。
答案:2381
解析:设房间体积为 V0,选晚上房间内的空气为研究对象, 在 37℃时体积变为 V1,根据盖·吕萨克定律得
VT11=VT20 273V+1 37=273V+0 7 V1=3218V0 故中午房间内空气质量 m 与晚上房间内空气质量 m0 之比: mm0=ρρVV01=2381。
图象的应用
计算过程。
解析:(1)由图甲可以看出,A 与 B 的连线的延长线过原点 O,所以从 A 到 B 是一个等压变化,即 pA=pB。
根据盖·吕萨克定律可得 VA/TA=VB/TB, 所以 TA=VVATBB=0.4× 0.6300K=200K。
(2)由图甲可以看出,从 B 到 C 是一个等容变化,根据查 理定律得 pB/TB=pC/TC。
越小,如图 p2<p1
• 特别提醒:
• (1)在图象的原点附近要用虚线表示,因为此处实际 不存在,但还要表示出图线过原点。
• (2)如果坐标上有数字则坐标轴上一定要标上单位, 没有数字的坐标轴可以不标单位。
• 如图所示是一定质量的气体从状态A经B到状态C的V -T图象,由图象可知( )
• A.pA>pB B.pC<pB • C.VA<VB D.TA<TB
• (1)通过计算判断手表的表盘玻璃是向外爆裂还是向 内爆裂?
• (2)当时外界的大气压强为多少?
8.2气体的等容变化和等压变化 (共53张PPT)

• 灯泡内充有氮氩混合气体,如果要使灯泡 内的混合气体在500℃时的压强不超过 1atm,在20℃下充气,灯泡内气体的压强 至多能充到多少?
• 答案:0.38atm
• 解析:以灯泡内气体为研究对象,温度升 高时体积不变,初状态为20℃,末状态温 度为500℃,压强为1atm.应用查理定律即 可求出初状态的压强.
(2)不同压强下的等压线,斜率越大, 压强越小(同一温度下,体积大的压强
小)如图所示p2<p1 .
• 等压过程的V-T和V-t图象如图所示.
• 如图,一导热性良好的气缸内用活塞封住 一定量的气体(不计活塞与缸壁摩擦),当
温度升高时,改变的量有
• A.活塞高度h • C.气体压强p • 答案:B
•( ) B.气缸体高度H D.弹簧长度L
2、图象意义:
(1)物理意义:反映压强随体积的变化关系
(2)点意义:每一组数据---反映某一状态
8.2 气体的等容变化和等压变化
——查理定律、盖·吕萨克定律
阅读课文,回答以下问题:
1、什么是气体的等容变化过程? 2、气体的等容变化遵循什么规律? 3、什么是气体的等压变化过程? 4、气体的等压变化遵循什么规律?
• 答案:能;测量温度的范围是-5.7℃~ 47.8℃.
• 点评:本题易出错在:①错将体积用刻度 数乘以0.2cm3,漏掉了空心球的体积.
• ②错把摄氏温度当成热力学温度.
• ③计算时应采用热力学温度.
• (2010·哈尔滨市模拟)如图所示,A气缸中
用活塞封闭有一定质量的理想气体,温度 为27℃,活塞与气缸底部距离为h,活塞 截面积为S.气缸中的活塞通过滑轮系统挂 一重物,质量为m.若不计一切摩擦,当气 体的温度升高10℃且系统稳定后,求重物 m下降的高度.
8.2 气体的等容变化和等压变化

查理定律与盖—吕萨克定律的比较
定律 查理定律 盖—吕萨克定律 表达 p1 p2 V1 V2 = =恒量 = =恒量 T1 T2 T1 T2 式 成立 气体的质量一定,体积 气体的质量一定,压强不 条件 不变 变 图线 表达 直线的斜率越大,体积 直线的斜率越大,压强越 应用 越小,如图V2<V1 小,如图p2<p1
p1 p2 或 T1 T2
p C T
(1)查理定律是实验定律,由法国科学家查 理通过实验发现的. (2)成立条件:气体质量一定,体积不变. (3)在P/T=C中的C与气体的种类、质量、 体积有关. 注意:p与热力学温度T成正比,不与摄氏 温度成正比,但压强的变化p与摄氏温度t 的变化成正比.
p2 T2 气体发生等容变化,由查理定律 = 得: p1 T1 1.2×290 p2 T2= T1= K=348 K p1 1 t=(348-273) ℃=75 ℃.
二、气体的等压变化
1.等压过程:一定质量气体在压强不变的情况 下发生的状态变化过程叫做等压过程. 2.盖·吕萨克定律:一定质量的某种气体,在 压强不变的情况下,体积V与热力学温度T成正 比. V1 V2 V C 3.表达式 T 或 T
1 2
(1)盖·吕萨克定律是实验定律,由法国科 学家盖·吕萨克通过实验发现的. (2)成立条件:气体质量一定,压强不变.
解析: 在p-V图象中,气体由A→B是等温过程, 且压强减小,气体体积增大;由B→C是等容过程, 且压强增大,气体温度升高;由C→A是等压过程, 且体积减小,温度降低.由此可判断在p-T图中A 错、B正确,在V-T图中C错、D正确. 答案: BD
• 有人设计了一种测温装置,其结构如图所示,玻 璃泡A内封有一定量气体,与A相连的B管插在水槽中,管 内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度,即环境温度, 并可由B管上的刻度直接读出. 设B管的体积与A玻璃泡的体积相比可忽略不计. 在1标准大气压下对B管进行 温度刻度(1标准大气压相当于76 cmHg的压强, 等于101 kPa).已知当温度t1=27 ℃时,管内 水银面高度x1=16 cm,此高度即为27 ℃的刻 度线,问t=0 ℃的刻度线在何处.
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第2节 气体的等容变 化和等压变化
一、等容变化
等容变化:一定质量的某种气体,在体积不变时,压强随 温度的变化.
在等容变化中,气体的压强与温度可能存在着什么关系?
猜想
一、等容变化
视频 展示
1.实验演示
一、等容变化
2.查理定律
法国物理学家查理在分析了大量实验事实后发现, 当气体的体积一定时,各种气体的压强与温度之间 具有如图的关系
盖·吕萨克(UosephLollis Gay—lussac,1778—1850 年)法国化学家、物理学 家.
二、等压变化
1.盖吕萨克定律
⑴内容: 一定质量的某种气体,在压强不变 的情况下,体积V与热力学温度T成正比。
⑵表达式:① V CT
②
V1 T1
V T
2 2
⑶适用条件: 气体质量一定,压强不变
⑷适用范围:压强不太大、温度不太低
二、等压变化
2.等压线
一定质量气体的等压线的物理意义: ①同一根等压线上各状态的压强相同
P2<P1
②不同压强下的等压线,斜率越大,压强 越小
练一练
例1 一定质量的气体,保持体积不变,温度从1℃升高
到5℃,压强的增量为 2.0×103 Pa,则 [ C ]
A.它从5℃升高到10℃,压强增量为2.0×103Pa B.它从15℃升高到20℃,压强增量为2.0×103Pa C.它在0℃时,压强约为1.4×105Pa D.它在0℃时,压强约为0
pB=105Pa
(1)它在等温过程中由状态A变为状态B,状态B 的体积为2m3,求状态B 的压
强.
查理定律
pB pc
TB
Tc
pC=1.5×105Pa
(2)随后,又由状态B 在等容过程中变为状态C ,状态C 的温度为300K,求状
态C 的压强.
A
B
C
小结:
➢ 一定质量的气体在等容变化时,遵守查理定律.
⑷适用范围:压强不太大、温度不太低
一、等容变化
3.等容线
V1
一定质量气体的等容线的物理意义:
①同一根等容线上各状态的体积相同
V2
V1
V2<V1
②不同体积下的等容线,斜率越大,体积 越小
一、等容变化
△p
⑴
p1
△T
T1
⑵
4.问题思考
一、等容变化
5.生活应用
高压锅内的食物易熟
一、等容变化
5.生活应用
P
P
A
A
查理(Jacques-
B
B
Alexandre-César
Charles,1746-
l823)
0
t C -2073
0
tT KC
一、等容变化
2.查理定律
⑴内容: 一定质量的某种气体,在体积不变 的情况下,压强 p与热力学温度T成正比。
⑵表达式:① p CT
②
pp
T T 1 2
1
2
⑶适用条件: 气体质量一定,体积不变
打足了气的车胎在阳光下曝晒会胀破
二、等压变化
等压变化:一定质量的某种气体,在压强不变 时,体积随温度的变化.
在等压变化中,气体的体积与温度可能存在着 什么关系?
猜想
二、等压变化
1.盖吕萨克定律
1802年,盖·吕萨克发现气体热膨胀定律(即盖· 吕萨克定律)压强不变时,一定质量气体的体积 跟热力学温度成正比.即V1/TK
例2 一定质量的空气,27C时的体积为1.0 102 m 3,在
(273+27+100)K
压强不变的情况下,温度升高100C时体积是多大?
盖·吕萨克定律
初状态
末状态
练一练
例3.某种气体在状态A时压强2×105Pa,体积为1m3,温度为200K,
玻意耳定律
pAVA= pBVB
可写成 p1 p2 或 p C
T1 T2
T
➢ 一定质量的气体在等压变化时,遵守盖·吕萨克定律
可写成 V1 V2 或 V C
T1 T2
T