混合气体定律计算器
最后更新: · 公式与示例已人工校对
把波义耳定律、查理定律与盖-吕萨克定律合并成一条式子,处理气体从初始状态变到最终状态时压力、体积、温度同时改变的问题。三个量中已知五个即可求第六个。这条式子其实就是理想气体状态方程在物质的量不变时的比值形式。
使用方法
- 填入初始状态的压力、体积、温度,用下拉框选择各自单位
- 填入最终状态中已知的两个量,留空待求的那个
- 点击计算,得到未知量;温度一律按开尔文参与运算
计算公式
| 混合气体定律 |
P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂
物质的量不变时的状态比值 |
| 波义耳定律 |
P₁V₁ = P₂V₂(T 不变)
等温过程 |
| 盖-吕萨克定律 |
V₁/T₁ = V₂/T₂(P 不变)
等压过程 |
计算示例
1 atm、2 L、300 K 的气体等温压缩到 2 atm,体积变为多少
- 温度不变,退化为波义耳定律
- 代入 P₁V₁ = P₂V₂:1 × 2 = 2 × V₂
- V₂ = 1 L
- 压力翻倍,体积减半,符合反比关系
结果:1 L
要点与常见误区
- 温度必须用开尔文,摄氏度代入会出现零体积等荒谬结果
- 压力与体积的单位在等式两边必须一致,可以不同单位但左右要对应换算
- 三个定律都是这条式子的特例,先判断哪个量不变再化简最快
常见问题
- 混合气体定律和理想气体方程有什么区别
- 混合气体定律描述同一团气体在两个状态之间的比例关系,不需要知道物质的量;理想气体方程描述单个状态下四个量的绝对关系,需要物质的量。前者可由后者在 n 不变时相除得到。
- 什么情况下这条定律不适用
- 气体即将液化、压力极高或温度接近沸点时偏差显著。此时分子体积与分子间作用力不可忽略,需要用范德华方程或查真实气体图表。
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