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[!--downpath--]二氧化碳的等容变化和等压变化
——查理定理、盖·吕萨克定理
1.二氧化碳的等容变化
1、等容变化:一定质量的二氧化碳在容积不变时,浮力随气温的变化称作等容变化。
2.查理定理:一定质量的某种二氧化碳,当容积不变时,各类二氧化碳的浮力p与气温之间都有线性关系,如图所示,我们把它称作查理定理.
注:B点纵座标是0摄氏度的浮力,并非大气压。
3.热力学温标的构建:
构建背景:由查理定理中浮力p与与摄氏气温t的变化关系图甲可以看出,在等容过程中,浮力跟摄氏气温是一次函数关系,而不是简单的正比列关系。
假如把该图的AB直线延长至与纵轴相交,把交点当作座标原点,构建新的座标系(图乙)此时浮力与气温的关系就是正比列关系了。图乙座标原点的意义“气体浮力为零时其体温为零”,由此可见,为了使一定质量的二氧化碳在容积不变的情况下,浮力与容积成反比,只须要构建一种新的温标就可以了。
在现实中通过对大量的“压强不太大(相对标准大气压),气温不太低(相对于温度)”的各类不同二氧化碳做等容变化的实验数据可以证明“一定质量的二氧化碳压在强不太大大气压强的物理公式,湿度不太低时,座标原点代表的气温就是热力学体温的零度,这就是热力学气温零点的数学意义。由此可见:热力学的零点就规定为二氧化碳浮力为零的湿度。
在构建热力学温标之前,人们早已构建了华氏、摄氏温标,但这种温标都是与测温物质的力学性质有关,当采用不同的测温物质去检测同一气温时会形成一定差别,这些差别是不能克服的。而由热力学温标的构建可知:热力学气温是在摄氏体温的基础上构建上去的,零点的确定与测温物质无关大气压强的物理公式,因而热力学温标是一种更为简便科学的理论的温标,它的零度不可能达到。又叫绝对零度。
4、查理定理的热力学温标描述:——查理定理:
(1).查理定理:一定质量的某种二氧化碳,在容积不变的情况下,浮力p与热力学气温T成反比。
(2).表达式: