查理定律

气体实验定律之一
查理定律(英文:Charles's law)[3],又称查理-盖·吕萨克定律[5],指的是由法国物理学家查理(Jacques Alexandre Cesar Charles)发现、盖-吕萨克(Joseph Louis Gay-Lussac)发布的一种气体实验定律。[4]该定律表述为在恒压下,一定质量的气体的体积和绝对温度成正比,写成等式为:
,所以当气体遵守查理定律时,气体在冷冻时应不得凝聚,进而表明凝聚(液化)是一种非理想表现,实际气体越靠近它的凝聚温度时,性质表现就越不理想。因此气体仅在相对较高的温度和低压下,才表现为理想气体或接近理想气体。[6]
1787年,法国物理学家查理在研究气体的膨胀问题时,发现了定量的气体,如果升高它的温度而不改变压力时,它的容积必定会膨胀,且温度与容积膨胀量成一定比例关系,[7]但查理没有发表他的发现,而是由另一名法国科学家约瑟夫·路易斯·盖·吕萨克(Joseph Louis Gay-Lussac)偶然知道他的这一结果后于1802年发表。[8][4]后来,约翰-道尔顿在1801年10月2日至30日发表的四篇论文中的两篇中,[9]通过实验证明了他所研究的所有气体和蒸汽在两个固定温度点之间的膨胀量相同。次年一月,吕萨克偶然知道了查理的结论,随后发表了这一发现并在法国国家研究所的演讲中进行了证实。[10][4]一个世纪前,纪尧姆-阿蒙通斯(Guillaume Amontons)和弗朗西斯·豪克斯比(Francis Hauksbee)就已经描述了基本原理。[11]

简史

早期发现

1787年,法国物理学家查理在研究气体的膨胀问题时,发现了一定质量的气体在一定容积下,其压强绝对温度成正比,但查理没有发表他的发现。[4]