查理定律

查理定律,又称查理-盖-吕萨克定律,是盖-吕萨克在1802年发布,但他参考了雅克·查理的1787年研究,故后来该定律多称作查理定律。

1787年,查理研究氧气、氮气、氢气、二氧化碳及空气等气体从0℃加热到100℃时的膨胀情况,发现在压力不太大时,任何气体的膨胀速率是一样的,而且是摄氏温度的线性函数。即某一气体在100℃中的体积为 $ {\displaystyle {V_{100}}} {V_{{100}}} $,而在0℃时为 $ {\displaystyle {V_{0}}} {V_{0}} $,经过实验,表明任意气体由0℃升高到100℃,体积增加37%[8] 。数学表达式为:

$ {\displaystyle {\frac {V_{100}-V_{0}}{V_{0}}}=0.366={\frac {100}{273}}} {\frac {V_{100}-V_{0}}{V_{0}}}=0.366={\frac {100}{273}} $

推广到一般情况,若t℃是体积为 $ {\displaystyle {V_{t}}} {V_{t}} $,代替 $ {\displaystyle {V_{100}}} {V_{{100}}} $,则有:

$ {\displaystyle {\frac {V_{t}-V_{0}}{V_{0}}}={\frac {t}{273}}} {\frac {V_{t}-V_{0}}{V_{0}}}={\frac {t}{273}} $或 $ {\displaystyle {V_{t}}={V_{0}}\left(1+{\frac {t}{273}}\right)} {V_{t}}={V_{0}}\left(1+{\frac {t}{273}}\right) $

即:恒压时,一定量气体每升高1℃,它的体积膨胀了0℃时的$ {\displaystyle {\frac {1}{273}}} {\frac {1}{273}} $。 当时查理认为是膨胀$ {\displaystyle {\frac {1}{267}}} {\frac {1}{267}} $,1847年法国化学家雷诺将其修正为$ {\displaystyle {\frac {1}{273.15}}} {\frac {1}{273.15}} $。

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