
简述波义耳定律的内容。
波义耳定律(Boyle's law)是描述理想气体在恒定温度下,其压强与体积之间关系的定律。其核心内容为:
在恒定温度下,一定质量的气体的压强 与其体积 成反比。
用数学公式表示为:
其中 为常数(取决于气体的种类、质量和温度)。
成立条件:
气体为理想气体(或实际气体在低压、高温下近似成立)。
温度保持不变(等温过程)。
气体质量不变。
物理意义:
当体积减小时,气体分子撞击容器壁的频率增加,导致压强增大;反之体积增大时,压强减小。
局限性:
对实际气体在高压或低温下会出现显著偏差(需用范德瓦尔斯方程等修正)。
不能用于相变或化学变化过程。
该定律由英国科学家罗伯特·波义耳于1662年通过实验发现,后被法国物理学家马略特独立验证,因此在某些地区也称为波义耳-马略特定律。
该定律与查理定律、盖-吕萨克定律共同构成理想气体状态定律的基础,并最终推导出理想气体状态方程 。