?【閱前提示】本篇出自『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』，此版叢書是“數(shù)理化自學(xué)叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學(xué)教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當(dāng)于如今的初高中水平，其最大特點就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個世紀(jì)前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學(xué)生直接拿來自學(xué)。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實的學(xué)酥重新自修以查漏補缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的注解。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學(xué)叢書』其實還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學(xué)基礎(chǔ)自學(xué)內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學(xué)的一條龍數(shù)理化自學(xué)教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因為6677版保留了很多古早知識，讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險極小，即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯的自學(xué)教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時間，將『數(shù)理化自學(xué)叢書6677版』上傳成文字版。

第四章氣體的性質(zhì)

【山話||? 本系列專欄中的力單位達(dá)因等于10??牛頓；功的單位爾格等于10??焦耳；熱量的單位卡路里等于4.186焦耳。另外這套老教材中的力的單位常用公斤，如今是不允許的，力是不能使用公斤為單位的?！??

§4-3溫度不變時氣體的密度和壓強的關(guān)系

【01】我們知道，單位體積內(nèi)氣體的質(zhì)量，叫做氣體的密度。因此，一定質(zhì)量的氣體，當(dāng)它的體積發(fā)生改變時，它的密度也將跟著改變。體積變大時密度減小，體積縮小時密度增加。

【02】設(shè)質(zhì)量為 m 的氣體溫度保持不變，當(dāng)壓強為 P?、體積為 V? 時，其密度為 D?，當(dāng)壓強為 P?、體積為 V? 時，其密度為D?? 。

【03】那么????? 。

【04】或????（即密度跟體積成反比）。

【05】而根據(jù)玻意耳－馬略特定律，有，

【06】于是，我們得到

【07】也就是說，當(dāng)溫度不變時，氣體的密度跟它的壓強成正比。

【08】這個重要的結(jié)論可以認(rèn)為是玻意耳－馬略特定律的更簡單和直接的表示式。因為氣體的體積與所取氣體的多少有關(guān)，所以提到氣體的體積時一定要說明它的質(zhì)量是多少，而密度跟壓強一樣，能夠直接用來表示氣體的狀態(tài)，并且與所取氣體的多少無關(guān)。

例4.已知氧氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度等于1.43公斤/米3。求0°C、50大氣壓下，容積是60升的容器中氧氣的質(zhì)量。

【解】按題意：D?＝1.43公斤/米3，P?＝1大氣壓，t＝0°C，P?＝50大氣壓，V?＝0.06米3。

????????(1)根據(jù)玻意耳－馬略特定律，有 P?V?＝P?V?，

????????因此，標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積??

????????(2)氧氣的質(zhì)量

????????。

例5.容器中盛有0°C 和40大氣壓的二氧化碳7.88公斤，求容器的容積。標(biāo)準(zhǔn)狀況下二氧化碳的密度為1.97公斤/米3。

【解】按題意：m＝7.88公斤，D?＝1.97公斤/米3，P?＝1大氣壓，P?＝40大氣壓。

????????(1)標(biāo)準(zhǔn)狀況下二氧化碳的體積??，

????????(2)根據(jù)玻意耳－馬略特定律，有，

????????因此，容器的容積。

習(xí)題4-3

1、容積為100升的鋼筒里裝有壓強為20大氣壓的氧。如果溫度保持不變，把鋼筒的開關(guān)打開后，這些氧的體積有多大？【2000升】

2、在上題中，如果原先鋼筒里氧的密度是0.0286克/厘米3，試問打開開關(guān)后，氧的密度變成多大？【0.00143克/厘米3】

3、在下端封閉、截面積為0.1厘米3的豎直玻璃管中，有一段4厘米高的水銀柱，被水銀封閉在管里的空氣的體積為6厘米3。如果再向管中灌入27.2克的水銀使水銀柱增高，這時空氣柱的高度是多少？假定大氣壓強為76厘米高水銀柱。[提示：管里的封閉空氣就是我們要研究的對象。解題時壓強用厘米高水銀柱表示比較方便，這樣 P?＝大氣壓強＋管內(nèi)水銀柱的高度＝80厘米高水銀柱，V?＝6厘米3。從灌入水銀的重量計算出管中水銀柱的高度，從而求出 P?，再根據(jù)玻意耳－馬略特定律計算 V? 和空氣柱的高度]【48厘米】

4、附圖所示是用來驗證玻意耳－馬略特定律的簡單裝置。A 是上端封閉的長玻璃管，B 是高1米左右和直徑為4~5厘米的玻璃筒，筒內(nèi)盛水。把 A 管豎直地插入 B 筒內(nèi)的水中，水將進(jìn)入 A 管內(nèi)，為什么？A 管浸入水中越深，進(jìn)入 A 管內(nèi)的水也越多，為什么？如果大氣壓強為760毫米高水銀柱，A 管長1米，當(dāng) A 管浸入水中的深度為80厘米時，水進(jìn)入 A 管中的高度 h 是多少？【約6.7厘米】

5、兩端封閉的細(xì)玻璃管中裝有一水銀柱。當(dāng)玻璃管水平放置時，水銀柱適在管的中央，兩頭空氣柱的長度相等，壓強均為76厘米高水銀柱。當(dāng)玻璃管豎直放置時，水銀柱上部空氣柱的長度恰為下部空氣柱的兩倍。求水銀柱的長度。[提示：當(dāng)管豎直放置時，下部空氣的壓強等于上部空氣的壓強加上水銀柱的壓強]【57厘米】

6、足球的容積是2.8升。假如球內(nèi)原先完全沒有空氣，打氣筒每次打入空氣200厘米3。問打氣筒需要打幾下才能使球內(nèi)空氣的壓強達(dá)到1.8大氣壓？打氣時空氣溫度保持不變，大氣壓強為760毫米高水銀柱?！緉≈25次】