?【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(huì)”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(diǎn)就是可用于“自學(xué)”。當(dāng)然由于本書是大半個(gè)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(shí)的學(xué)酥重新自修以查漏補(bǔ)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(shí)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?yàn)?677版保留了很多古早知識(shí)，讓我終于搞明白了和老工程師交流時(shí)遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計(jì)算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風(fēng)險(xiǎn)極小，即使出版社再版也只會(huì)再版80年代改開版。我認(rèn)為6677版不失為一套不錯(cuò)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(shí)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?！?

§4-8壓強(qiáng)不變時(shí)氣體的密度和溫度的關(guān)系

【01】在壓強(qiáng)不變時(shí)，溫度的變化對(duì)氣體的密度將產(chǎn)生什么影響呢？因?yàn)闅怏w的質(zhì)量是一定的，所以溫度升高時(shí)，體積增大，密度減小；溫度降低時(shí)，體積縮小，密度增大。密度減小或增大的倍數(shù)等于氣體體積增大或縮小的倍數(shù)。

【02】假設(shè)氣體的質(zhì)量是 m，在壓強(qiáng)不變的條件下，溫度 T? 時(shí)的體積是 V?，密度是 D?；溫度 T? 時(shí)的體積是 V?，密度是D?，可以寫出：? 。

【03】由此得到??? 。

【04】但是，根據(jù)蓋·呂薩克定律的絕對(duì)溫標(biāo)表達(dá)式：? 。

【05】于是，我們得到? 。

【06】它表示，當(dāng)壓強(qiáng)不變時(shí)，氣體的密度跟它的絕對(duì)溫度成反比。這一關(guān)系在實(shí)際生活中起著很重要的作用?？諝馐軣岷笠?yàn)槊芏葴p小，比較輕，所以向上升。這就是大氣層中空氣運(yùn)動(dòng)以及煙囪能起通風(fēng)作用的原因。

例14.有一個(gè)質(zhì)量為 140 克的紙球，容積是 1.75米3，附有漏氣小孔。如果在四周空氣溫度是 15°C 時(shí)，把球中的空氣加熱到 50°C，問這個(gè)紙球會(huì)上升嗎？已知 0°C 時(shí)空氣的密度為 0.0013克/厘米3，紙球的容積保持不變。

【解】按題意：D?＝0.0013克/厘米3，t?＝15°C，t?＝50°C? 。

????????球內(nèi)空氣受熱膨脹，一部分空氣由小孔逸出，于是球內(nèi)空氣密度減小。而紙球能否上升，就要看紙球內(nèi)外空氣的密度差所引起的上舉力是否超過紙球的重量。

????????15°C 時(shí)空氣的密度，

????????50°C 時(shí)空氣的密度，

????????根據(jù)阿基米德原理，紙球所受向上的舉力 Q＝V(D?－D?)g＝1.75×10?×(0.94－0.84)×0.0013g＝228g達(dá)因＝288克。

????????紙球受到的上舉力大于它的重量，所以紙球能夠上升。

例15.某房間的容積是200米3。如果大氣壓強(qiáng)等于77厘米高水銀柱，那么當(dāng)氣溫從 10°C 升高到 25°C 時(shí)，房間里空氣的質(zhì)量減少多少？設(shè)空氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度為1.3公斤/米3。

【解】按題意：D?＝1.3公斤/米3，V＝200米3，t?＝10°C，t?＝25°C，P＝77厘米高水銀柱。

????????10°C時(shí)的密度? 。

????????25°C時(shí)的密度? 。

????????