气体实验定律

  19世纪初所发现的几个气体定律,原则上只适用于理想气体。所谓理想气体就是分子没有体积,没有分子力的气体。实际上自然界是没有理想气体的,但当气体在压力不大,温度较高环境下,其分子力不大,分子体积极微小,很近似理想气体。这样气体的压强、体积、温度和重量之间的关系变化,基本适合护下述公式。实验征明在100个大气压以下按下述公箭式运算的结果误差不超过5%。在治疗用高压氧压力范畴内的气体完全适用理想气体的定律。

一、波义尔—马略特(Boylemariotle)定律

  当气体的温度不变,一定质量(数量)的气体,1其压强(P)与体积(V)成反比。换句话说:温度B恒定(不变)一定量的气体压强与体积的乘积是一个恒量(常数)。见公式(1

P1V1=P2V2 ……公式(1

 P1气体压力

V1气体体积

P2改变后气体压力 

V2改变后气体体积

  根据气体热运动的理论,当气体受到压缩,体积变小,单位体积内分子数量增多,故在单位时间内容位器壁(单位面积)受到更多分子的撞击,压强会增大,但是体积和压强的乘积不变。如某气体在一个大气压下,体积为 4L,压强(P1)×体积(V1=1×4=4。当压力增加一倍(P22ATA),则体积减少一倍(V2=2L)。P2V2=2×2=4。利用高压氧治疗气栓症的原理就是使用0.2MPa的高压氧,治疗时气体栓子体积缩小一半,若使用0.3MPa则气体栓子体积缩小23(表21)。

21气体压力与体积的关系

气体压力(ATA

1/2

1

2

4

8

气体体积(L

8

4

2

1

1/2

二、盖一自萨克(GayLussac)定律

  压强不变时,一定数量的气体,温度每升高1℃,其体积增0℃时体积的1273。也就是说:压强不变时,气体的体积(V)与温度(T)成正比。用公式表示。见公式(1)及(2

V1/ V2=T1/T2 ……气体(1

Vt:温度升至t℃时气体体积;

V00℃时该气体的体积;

t:气体升高之温度

  根据气体分子热运动理论,一定数量之气体,温度上升,气体分子活动加强,单位时间内撞击容器壁的次数增多,故压强增加;如果不使压强增加,就必须使体积增大(加大容器体积)使单位面积上所受的分子撞击次数不增加。


 


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