气体和體積 (熱力學)

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气体和體積 (熱力學)之间的区别

气体 vs. 體積 (熱力學)

气体是四种基本物质状态之一（其他三种分别为固体、液体、等离子体）。气体可以由单个原子（如稀有气体）、一种元素组成的单质分子（如氧气）、多种元素组成化合物分子（如二氧化碳）等组成。气体混合物可以包括多种气体物质，比如空气。气体与液体和固体的显著区别就是气体粒子之间间隔很大。这种间隔使得人眼很难察觉到无色气体。气体与液体一样是流体：它可以流动，可变形。与液体不同的是气体可以被压缩。假如没有限制（容器或力场）的话，气体可以扩散，其体积不受限制，沒有固定。气态物质的原子或分子相互之间可以自由运动。 氣體的特性介於液體和等离子体之間，氣體的溫度不會超過等离子体，氣體的溫度下限為簡併態夸克氣體，現在也越來越受到重視。高密度的原子氣體冷卻到非常低的低溫，可以依其統計特性分為玻色氣體和費米氣體，其他相態可以參照相態列表。. 熱力學系統的體積是在描述熱力學狀態時，重要的外延性質。比容是對應的內含性質，是單位質量的體積。體積為一狀態函數，和其他熱力學性質（如壓力、溫度）之間有相互關係。例如理想氣體的體積就可以依理想氣體定律，用壓力及溫度來表示。 一系統的體積可能與分析系統所用的控制體積重合，但也可能不重合。.

压缩性

在热力学和流体力学范畴中，压缩性（Compressibility）或压缩率是一个对压强改变造成的相对体积改变的度量。 以上V代表体积而P代表压强。.

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內含及外延性質

在物理學中，內含性質（intensive property）是指系統中不隨系統大小或系統中物質多少而改變的物理性质 Engineering Thermodynamics p.19, M. David Burghardt, James A. Harbach, Harper Collins 1992, 0-06-041049-3，內含性質是的物理量。 相反的，外延性質（extensive property）是指系統中會和系統大小或系統中物質多少成比例改變的物理性质，二個個別獨立，不相關的系統，其外延性質有加成性，個別系統外延性質的和就是總系統的外延性質 Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry (3rd edn. 2007), page 6 (page 20 of PDF file)。 例如，密度和物質的多少無關，因此是物質的內含性質。物質的量常用質量及體積來表示，這二個都是外延性質。.

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公升

1-公升-等於邊長為10公分立方體的體積1公斤的水，在3.98 °C時體積約為1-公升- --，通常簡稱為升，是容量计量单位，符號為l。過去曾經採用小寫手寫體\ell作為符號，但由於印刷不方便，所以改用大寫印刷體L。公升本身不是國際單位制（SI）單位，但它是米制单位，而且是接受與SI合併使用的單位。 最初的法国米制系统以公升作为基本单位。litre是从更舊的单位发展而来。litron来自于拉丁语转译的希腊语，大约等于0.831公升。公升在后来的几个米制系统内也使用过，是国际单位制接受的的非SI单位。, p. 124.

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理想氣體

想氣體為假想的气体。其假設為：.

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比容

比容（specific volume，\nu）是某單位質量的特定物質所佔的體積。比容是一物質的內含性質，配合其他內含性質就可以描述一簡單熱力學系統的狀態。使用比容也可以在不需得知系統實際工作體積（可能是實際體積難以量測或是不重要）的條件下，分析一個熱力學系統。 一物質的比容是其密度的倒數，比容的單位可表示為 \frac 、 \frac 、 \frac 或 \frac ： 其中V為體積，m為質量，\rho為物質的密度。 對於理想氣體而言 其中 為個別氣體常數，T為絕對溫標下的溫度，而P為氣體的壓力。 有時比容是指莫耳體積。.

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