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氣體百科特種氣體的溫度和比容

時(shí)間:2025-01-24 20:18 來(lái)源:互聯(lián)網(wǎng) 點(diǎn)擊:

溫度:在公式中常用T來(lái)表示氣體溫度,其單位則常為國(guó)際單位制中的開爾文(K)。

特種氣體粒子的速度和其絕對(duì)溫度成正比。在右邊的影片中,當(dāng)氣球放進(jìn)液態(tài)氮中時(shí),因?yàn)闇囟冉档停瑲怏w粒子速度變慢,氣球體積也隨之縮小。氣體系統(tǒng)的溫度和其中粒子(原子或分子)的運(yùn)動(dòng)有關(guān)。在統(tǒng)計(jì)力學(xué)中,溫度可以表示儲(chǔ)存在粒子中的平均動(dòng)能。儲(chǔ)存能量的方式和粒子的自由度有關(guān)。借由氣體粒子碰撞,粒子產(chǎn)生平移、旋轉(zhuǎn)或是振動(dòng)的運(yùn)動(dòng),其動(dòng)能也隨之提高。相反的,固體中的分子因?yàn)樵诰Ц裰?,無(wú)法有平移或旋轉(zhuǎn)的運(yùn)動(dòng),只能以振動(dòng)的方式提高溫度。加熱的氣體,因?yàn)槌掷m(xù)和容器或其他氣體粒子碰撞,其速度分布范圍較大,可以用麥克斯韋-玻爾茲曼分布描述,此時(shí)會(huì)假設(shè)氣體粒子近似為接近熱力學(xué)平衡狀態(tài)下的理想氣體。

主條目:比容

參見:體積 (熱力學(xué))

在公式中常用"v"來(lái)表示氣體比容,其單位則常為國(guó)際單位制中的立方米每千克(m/kg)。表示氣體體積常用"V",其單位常為立方米(m)。

在描述熱力學(xué)性質(zhì)時(shí),會(huì)將性質(zhì)區(qū)分內(nèi)含及外延性質(zhì)。和氣體的量(體積或是質(zhì)量)有關(guān)的量稱為外延性質(zhì),和氣體的量(體積或是質(zhì)量)無(wú)關(guān)的量稱為內(nèi)含性質(zhì)。比容是內(nèi)含性質(zhì),是熱平衡時(shí),單位質(zhì)量氣體的體積。氣體的體積和氣體量有關(guān),因此是外延性質(zhì)。

固態(tài)和液體的比容會(huì)隨壓力或溫度而有輕微的變化,但壓力或溫度改變時(shí),氣體的比容會(huì)有顯著的變化,溫度相同的氣體,當(dāng)壓力減半時(shí),其比容會(huì)加倍,因此氣體具有壓縮性。


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