氣體的壓強(qiáng)跟溫度的關(guān)系

1、 /4T=t+273,t=T273。我們從圖2-9的p-t圖象可以看出，如果把直角坐標(biāo)系的橫坐標(biāo)由攝氏溫t變?yōu)闊崃W(xué)溫度T將坐標(biāo)軸的原點(diǎn)取在熱力學(xué)溫度的零開(kāi)(即一273)處。這樣，氣體壓強(qiáng)p和熱力學(xué)溫度T之間就有了正比關(guān)系(圖2-10)。于是，查理定律的表述就可以簡(jiǎn)化為：一定質(zhì)量的氣體在體積不變時(shí)，它的壓強(qiáng)跟熱力學(xué)溫度成正比。若氣體壓強(qiáng)用p表示，熱力學(xué)溫度用T表示，查理定律可用以下公式表示p=TrriOp2T2圖2-104圖2-1043210pppppp【例題1】室溫為20C時(shí)，把一只空瓶蓋緊，當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)為1.0X105帕。把這只瓶移到爐灶旁，當(dāng)瓶?jī)?nèi)空氣溫度升高到40C時(shí)，它的壓強(qiáng)是多大？

2、【解】把瓶子蓋緊時(shí)，瓶?jī)?nèi)空氣壓強(qiáng)p1=p0=1.0X105帕，溫度-=(20+273)開(kāi)。移到爐灶旁，溫度T2=(40+273)開(kāi)，瓶?jī)?nèi)空氣的壓強(qiáng)發(fā)生了變化，但它的質(zhì)量和體積都保持不變。根據(jù)查理定律p=令，p2T2瓶?jī)?nèi)空氣壓強(qiáng),313帕=293X105帕=1.07X105帕。,313帕=293X105帕=1.07X105帕。p2=T=20+273【例題2】鋼瓶?jī)?nèi)貯有一定質(zhì)量的氧氣，在溫度為20C時(shí)，瓶?jī)?nèi)氧氣壓強(qiáng)為6.0X106帕。如鋼瓶的耐壓值為14X106帕，則存放這瓶氧氣的環(huán)境溫度不得高于幾度？【解】由于鋼瓶的容積不變，當(dāng)環(huán)境溫度升高時(shí)，瓶?jī)?nèi)氧氣的壓強(qiáng)會(huì)增大，鋼瓶的耐壓值也就是瓶?jī)?nèi)氧氣允許

3、達(dá)到的壓強(qiáng)最大值。根據(jù)查理定律p1=，已知-=(20+273)開(kāi)，p1=6.0X106帕，p2=14X106帕,p2T2所以開(kāi)684開(kāi),T=唄=14X106X(20開(kāi)684開(kāi),2p16.0X106即環(huán)境溫度不得超過(guò)t2=T2273=(684273)C=411CO所以在常溫下使用或存放這瓶氧氣是安全的，但不可把它放在十分靠近鍋爐等溫度很高的地方。工廠或醫(yī)院發(fā)生火災(zāi)時(shí)，消防人員十分注意火區(qū)中是否存放氧氣瓶。如果有，則首先要控制住這些地方的火勢(shì)，迅速將氧氣瓶轉(zhuǎn)移到安全的地方。不然，溫度過(guò)高引起氧氣瓶爆炸，會(huì)造成更大的破壞。思考1.上海地區(qū)1990年78月份的平均氣溫比1989年相同月份的平均氣溫高出

4、4.8C,怎樣用熱力學(xué)溫度來(lái)表示？圖2-11圖2-11圖2-12采用密封式罐裝、使用助推劑噴霧的殺蟲(chóng)藥水，說(shuō)明書(shū)上寫(xiě)明“本品切勿放置在溫度高于50攝氏度的地方”。因此，即使把用完了的藥水罐隨手?jǐn)R在暖氣片上（圖2-11），也是不允許的。這是什么道理？在爐灶上放一塊鐵板，燒熱后，將一些帶殼的干稻谷放在鐵板上。過(guò)一會(huì)兒只聽(tīng)到稻谷“噼”“啪”作響，同時(shí)有一些就變成了爆米花（圖2-12）。試說(shuō)明原因。練習(xí)四在固定容積的容器里有一定質(zhì)量的氧氣，當(dāng)溫度從30C上升到60C時(shí),有的同學(xué)說(shuō)，容器里的氧氣壓強(qiáng)將會(huì)增大到原來(lái)壓強(qiáng)的2倍。這樣的考慮對(duì)嗎？如果要使它的壓強(qiáng)增大到原來(lái)壓強(qiáng)的2倍，則容器里的氧氣溫度必須從30C升高到幾度？盛在鋼瓶中的氫氣，在0C時(shí)，測(cè)得其壓強(qiáng)為910千帕。當(dāng)溫度升高到27C時(shí)，壓強(qiáng)將變?yōu)槎啻螅渴⒃阡撈恐械难鯕?，?7C時(shí)，測(cè)得其壓強(qiáng)為9.0兆帕。把它搬到環(huán)境溫度為37C的高溫車間內(nèi)，鋼瓶?jī)?nèi)氧氣的壓強(qiáng)變?yōu)?.3兆帕。鋼瓶中的氧氣是否有泄漏？為什么？在大氣壓強(qiáng)為1.0X105帕、溫度為30C時(shí)，把一只空瓶用橡皮塞塞住，然后把這只瓶子放在一18C的冰箱冷凍室內(nèi)，過(guò)一會(huì)兒取出瓶子。如果要計(jì)算橡皮塞所受壓力的大小,還必須知道什么條件？白熾