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波义耳定律的意思、波义耳定律的详细解释

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波义耳定律的解释

一译“玻意耳定律”。在温度不变时,一定质量的气体的压强跟其体积成反比。即在温度不变时任一状态下压强与体积的乘积是一常数。适用于理想气体,对高温、低压下的真实气体也近似适用。此定律由英国物理学家、化学家波义耳和法国物理学家马略特各自独立发现,故又称“波义耳马略特定律”。

词语分解

专业解析

波义耳定律(Boyle's Law),又称玻意耳定律或波-马定律,是物理学和化学中描述理想气体在恒定温度下压强与体积之间关系的基本定律。以下从汉语词典及科学术语角度详细解释:

一、定义表述

波义耳定律指出:在密闭容器中的定量理想气体,当温度保持不变时,气体的压强(P)与体积(V)成反比关系。其数学表达式为: $$ P propto frac{1}{V} quad text{或} quad PV = k $$ 其中 ( k ) 为常数(取决于气体种类、质量和温度)。

二、术语规范

  1. 中文标准名称

    全国科学技术名词审定委员会审定通过的中文术语为“玻意耳定律”(参考《物理学名词》第三版,科学出版社),因历史翻译习惯亦广泛称“波义耳定律”。

  2. 核心概念释义

    • 压强(P):气体作用于容器壁单位面积上的力,单位为帕斯卡(Pa);
    • 体积(V):气体所占据的密闭空间容积,单位为立方米(m³);
    • 等温过程:定律成立的前提是气体温度恒定(热力学温度不变)。

三、科学意义与应用

  1. 理论价值

    该定律与查理定律、盖-吕萨克定律共同构成理想气体状态方程(( PV = nRT ))的基础,是热力学和统计物理学的核心规律之一。

  2. 实际应用

    • 医疗设备:高压氧舱的压力调节设计;
    • 工业技术:潜水艇沉浮、气动系统的压力控制;
    • 日常现象:注射器抽吸药液时活塞的运动原理。

四、历史背景

由英国科学家罗伯特·波义耳(Robert Boyle)于1662年通过实验首次发现,法国物理学家埃德姆·马略特(Edme Mariotte)于1676年独立提出,故欧洲部分地区亦称“马略特定律”。


参考资料

  1. 全国科学技术名词审定委员会. 《物理学名词》第三版. 科学出版社.
  2. 高等教育出版社. 《大学物理(热学篇)》. 2020年版.
  3. 中国大百科全书出版社. 《中国大百科全书·物理学卷》"气体定律"条目.

网络扩展解释

波义耳定律(Boyle's Law)是描述理想气体在恒定温度下压强与体积关系的实验定律,由英国科学家罗伯特·波义耳于1662年提出。以下是详细解释:

1.核心内容

波义耳定律指出:在温度和质量保持不变的条件下,气体的压强((P))与其体积((V))成反比。即体积减小时,压强增大;体积增大时,压强减小。

2.数学表达式

3.适用条件

4.实际应用举例

5.局限性

扩展知识

波义耳定律与查理定律(压强与温度关系)、盖-吕萨克定律(体积与温度关系)共同构成理想气体状态方程 ( PV = nRT )(其中(n)为摩尔数,(R)为气体常数,(T)为热力学温度)。在科学史上,法国科学家埃德姆·马里奥特也独立提出了类似结论,因此该定律在欧洲常被称为波义耳-马里奥特定律。

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