考试不提供,需记忆。
用途
Pressure 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 |
| T₁ | 初绝对温度 | K |
| p₂ | 末压强 | Pa |
| T₂ | 末绝对温度 | K |
公式变形
p₂ = p₁T₂ / T₁T₂ = p₂T₁ / p₁
解题示例
常见陷阱
理解压强定律
压强定律把定量气体在恒定体积下的压强与绝对温度联系起来。p₁ 是初压强,p₂ 是末压强,单位都是帕斯卡(Pa)。
T₁ 和 T₂ 是初、末绝对温度,单位为开尔文(K)。
气体在恒容下受热时,分子运动加快,撞击器壁更频繁、更用力,因此压强与绝对温度成正比上升。这就是 p/T 保持不变的原因,即 p₁/T₁ = p₂/T₂。
要把某个量作为主项,先交叉相乘。求新压强用 p₂ = p₁T₂ / T₁;求新温度用 T₂ = p₂T₁ / p₁。
代入前务必把摄氏度换算为开尔文。
分步解题示例
一密封钢罐内气体的 p₁ = 120 kPa,T₁ = 27 °C。在体积不变的情况下冷却至 T₂ = −23 °C。
求新压强。
先换算为开尔文:T₁ = 27 + 273 = 300 K,T₂ = −23 + 273 = 250 K。
写出公式,再带单位代入:
p₂ = p₁T₂ / T₁ = (120 kPa × 250 K) / 300 K = 100 kPa。
开尔文单位相消,答案以千帕表示:p₂ = 100 kPa(3 位有效数字)。冷却使压强下降,与预期一致,因为恒容下压强随绝对温度下降。
常见错误与考查方式
最常见的错误是用摄氏度而非开尔文。此定律只适用于绝对温度,所以相除前须用 K = °C + 273 换算每个温度。
其他常见失误:忘记体积必须保持不变(气体膨胀或被压缩时定律失效);把压强与温度配错(p₁ 对应 T₁);以及过早对开尔文换算取近似。
在 计算 类题中须写出公式、开尔文代入和最终单位。在 解释 类题中可能要说明为何恒容下压强随温度升高,须联系分子运动加快、碰撞更频繁更用力。
在 定义 类题中,用文字陈述这一正比关系。
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)