我們討論過(guò)開(kāi)爾文溫標(biāo)以及它與攝氏和華氏溫標(biāo)的關(guān)系。現(xiàn)在用一些關(guān)于溫度對(duì)氣體影響的知識(shí),我們們準(zhǔn)備更多地理解關(guān)于開(kāi)爾文溫標(biāo)的基礎(chǔ)。
如果保持壓力不變,人們通過(guò)實(shí)驗(yàn)曾經(jīng)發(fā)現(xiàn)在0°C時(shí)將273毫升的氣體升溫到1°C,它的體積增加了1毫升變成274毫升;在20°0它的體積增加到293毫升;在273°時(shí)它的體積增加到546毫升(是在0°C時(shí)體積的2倍),等等。請(qǐng)注意在0°時(shí)氣體的體積每升高攝氏溫標(biāo)1°,它的體積約增加它23°當(dāng)溫度降低時(shí),氣體體積以相同的比例而減小。如果能將273毫升氣體的溫度從0降到一273,則氣體將在一273°時(shí)沒(méi)有體積了,因?yàn)闇囟让拷档?度,它的體積將減少它在0°時(shí)體積1-。不過(guò),在溫度達(dá)到273°以前,所有的氣體都將變成液體或固體,在這些情況下這個(gè)體積變化關(guān)系不能應(yīng)用了。溫度一273(或更準(zhǔn)確地是-273.150)叫做絕對(duì)零度,它是開(kāi)爾文溫標(biāo)的零點(diǎn)(圖10-6)。于是水的凝固點(diǎn)是273°K(0°0)和沸點(diǎn)是373°K(100°0)。開(kāi)爾文溫度用K來(lái)標(biāo)志。有如在第1.21節(jié)中所指出的,在開(kāi)爾文溫標(biāo)中度的大小和攝氏溫標(biāo)中的度一樣,給攝氏度加上273°就可以把攝氏溫度換算成開(kāi)爾圖10-6在恒壓下氣體的體文溫度。例如,25°C=(25+273)°K=298K。
査理( Charles)在1787年研究了溫度對(duì)密閉氣體體積的影響,并總結(jié)出了査理定律,我們可以把它敘述如下:當(dāng)壓カ
保持恒定時(shí),一定質(zhì)量氣體的積體積與它的開(kāi)爾文溫度成正比(見(jiàn)圖10-6和圖10-7)。請(qǐng)注意查理定律是在開(kāi)爾文溫度下應(yīng)用于氣體體積的。