考试不提供,需记忆。
用途
Boyle's law 用于热(SPM 物理中四)。每一行运算都要带 SI 单位。 热
符号与 SI 单位
| 符号 | 含义 | SI 单位 |
|---|---|---|
| p₁ | 初压强 | Pa |
| V₁ | 初体积 | m³ |
| p₂ | 末压强 | Pa |
| V₂ | 末体积 | m³ |
公式变形
p₂ = p₁V₁ / V₂V₂ = p₁V₁ / p₂
解题示例
常见陷阱
理解玻意耳定律
玻意耳定律 p₁V₁ = p₂V₂ 适用于恒温下的定量气体。p 是压强,V 是体积,下标 1 和 2 表示初态与末态。
压强可用帕斯卡(Pa)或千帕(kPa),体积可用 m³、升或 cm³,只要两边一致。
该定律指出压强与体积成反比:把气体压到一半体积,压强就加倍。这是因为在更小的空间里粒子撞壁更频繁。
求未知量时,整理为 p₂ = p₁V₁ / V₂ 或 V₂ = p₁V₁ / p₂。公式中没有温度,因为温度保持不变。
分步解题示例
一气体在 p₁ = 200 kPa 时占据 V₁ = 250 cm³。它在恒温下膨胀到 V₂ = 500 cm³。
求新压强 p₂。
写出整理后的公式:p₂ = p₁V₁ / V₂。代入并带单位:p₂ = (200 kPa × 250 cm³) / 500 cm³。
分子:200 × 250 = 50000。除以 500:50000 / 500 = 100。
故 p₂ = 100 kPa。cm³ 单位相消,留下 kPa。
体积加倍使压强减半,正符合反比关系。答案为 100 kPa,即取两位有效数字的 1.0 × 10² kPa。
常见错误与考法
关键条件是温度和气体质量保持不变。若温度变化,改用一般气体定律。
由于它是比值,体积单位不必是 m³,但两边必须一致。
其他错误:以为体积增大时压强上升(其实下降);方程中把 kPa 与 Pa 混用;以及把初末标号弄反使比值颠倒。
在计算下,展示带一致单位的代入。解释可能要你用粒子碰撞说明压强为何改变,图像题可能要你辨认 p 对 1/V 的直线。
来源: DSKP KSSM Physics Form 4 and 5 (Versi English), Sijil Pelajaran Malaysia: Format Pentaksiran mulai 2021, Fizik (4531) (Bahagian Pembangunan Kurikulum (BPK), KPM)