玻意耳-马略特定律和理想气体状态方程

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玻意耳-马略特定律和理想气体状态方程之间的区别

玻意耳-马略特定律 vs. 理想气体状态方程

波意耳-马略特定律（Boyle's law，也稱作Boyle–Mariotte law或Mariotte's law），在定量定溫下，理想氣體的體積與壓強成反比。是由愛爾蘭化學家羅伯特·波以耳（Robert Boyle），在1662年根據實驗結果提出：「在密閉容器中的定量氣體，在恆溫下，氣體的压强和體積成反比關係。」稱之為波以耳定律。這是人類歷史上第一個被發現的「定律」。马略特在1676年发表在《气体的本性》论文中：一定质量的气体在温度不变时其体积和压强成反比。波以耳和马略特这两人是各自分别独立确立定律的，因此在英语国家，这一定律被称为波义耳定律，而在欧洲大陆则被称为马略特定律。. 在熱力學裏，描述理想氣體宏觀物理行為的状态方程稱為理想氣體狀態方程（ideal gas equation of state）。理想气体定律表明，理想氣體狀態方程為 其中，p為理想气体的zh-hans:压强;zh-hant:壓力-，V为理想气体的体积，n為气体物质的量(通常是zh-hans:摩尔;zh-hant:莫耳-)，R为理想气体常数，T為理想气体的热力学温度，K为波尔兹曼常数，N表示单位体积气体粒子数。 理想氣體方程以变量多、适用范围广而著称，對於很多種不同狀況，理想氣體狀態方程都可以正確地近似實際氣體的物理行為，包括常温常压下的空气也可以近似地适用。 理想气体定律是建立於zh-hans:玻意耳-马略特定律;zh-hant:波以耳定律-、查理定律、盖-吕萨克定律等人提出的经验定律。最先由物理學者埃米爾·克拉佩龍於1834年提出。奧格斯特·克羅尼格（August Krönig）於1856年、魯道夫·克勞修斯於1857年分別獨立地從氣體動理論推導出理想气体定律。.

体积

積（Volume）是物件佔有多少空間的量。體積的國際單位制是立方米。一件固體物件的體積是一個數值用以形容該物件在空間所佔有的空間。一維空間物件（如線）及二維空間物件（如正方形）在三維空間中均是零體積的。體積是物件佔空間的大小。.

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化学家

化学家一般是指从事于近现代化学研究的科学家，有专职和兼职之分，在英國亦可指藥劑師。化學家們會對化學元素、原子、分子及它們如何互相作用作出研究。化學家們研究並測試藥物、炸藥及之類其他的東西。化學是一門十分重要的科學，因為現在大多數的新藥物都是根据化学研製出的。 广义上，化學家有时也包括中国古代的炼丹术士和西方古代的炼金术士。一個化學家與其他人做事的不同之處是他們通常都會很小心地檢查身邊每一種物體的變化。他們的工作，大部分是研究怎樣可以大量生產各種昂貴的藥用或者工業用化學品，務求造福大眾或者牟利維生。 每個化學家會有不同的專科，但是他們有些共同的做事方法。首先，他們看一種東西通常都會研究它是酸還是鹼，並且用原子的角度去分析那物體。其次，他們很小心地測量那些物體混合的時候不同物質的比例、化學作用正在進行的時候反應的速度及不同物體之間化學特性的分別。還有，他們會用自己有限的知識去嘗試瞭解那些自己不熟悉的東西，從而令自己學更多知識。 材料科學家是冶金學家的一類，但是他們讀書時通常都是主修化學。 小部份化學家都是在讀到大學畢業就出外當基層工作，大部份公司都雇用有博士學位的人。很多有關化學的工作或大學化學的課程對數學、物理、生物和化學同樣重視，因為化學又稱為中心科學。 讀到碩士的時候，化學科學生就得專攻一個分支。大部分人都會選擇生物化學，有機化學或無機化學等等。 讀完書之後，化學畢業生成為化學家，就會出來工作。他們多數會加入化學工業或做藥劑師。在很多國家大學其實有一科藥劑學專科，不過亦會有人讀畢化學後做藥劑師。又有些化學家會選擇為政府工作，當政府的化驗所技術員。.

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罗伯特·波义耳

罗伯特·波义耳（Robert Boyle，），爱尔兰自然哲学家，在化学和物理学研究上都有杰出贡献。虽然他的化学研究仍然带有炼金术色彩，他的《怀疑派的化学家》一书仍然被视作化学史上的里程碑。.

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盖-吕萨克定律

-呂薩克定律（Gay-Lussac's law）是指在同溫同壓下，氣體相互之間按照簡單體積比例進行反應，並且生成的任一氣體產物也與反應氣體的體積成簡單整數比。此一化學定律由法國化學家(1787年)和約瑟夫·給呂薩克(1802年)各自獨立發現，並在在1808年由給呂薩克發表。此一定律也被稱為查理定律、道爾頓定律或阿蒙顿定律。給呂薩克定律可以分成兩個子定律，一個是定壓查理定律，另一個則是定容查理定律。.

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道尔顿分压定律

道尔顿分壓定律（也称道尔顿定律，道耳頓分壓定律）描述的是理想气体的特性。这一经验定律是在1801年由约翰·道尔顿所观察得到的。其描述如下： 在组分之间不发生化学反应的前提下，理想气体混合物的压強等于各组分的分压之總和。数学描述为： 其中 \ p_1, p_2, p_n 为每一个组分的分压。 结合玻意耳定律和阿伏伽德罗定律(亞佛加厥定律)，可以推知理想气体各组分的分压之比等于其莫耳组分之比，即 其中 \ m_1, m_2, m_n 为每一个组分的摩尔數。 需要注意的是，实际气体并不严格遵从道尔顿分压定律，在高压情况下尤其如此。当压強很高时，分子所占的体积和分子之间的空隙具有可比性；同时，更短的分子间距离使得分子间作用力增强，从而会改变各组分的分压。这两点在道尔顿定律中并没有体现。.

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魯道夫·克勞修斯

魯道夫·朱利葉斯·埃曼努埃爾·克勞修斯（Rudolf Julius Emanuel Clausius，），德國物理學家和數學家，熱力學的主要奠基人之一。他重新陳述了尼古拉·卡諾的定律（又被稱為卡諾循環），把熱理論推至一個更真實更健全的基礎。他最重要的論文於1850年發表，該論文是關於熱的力學理論的，其中首次明確指出熱力學第二定律的基本概念。他还於1855年引進了熵的概念。.

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查理定律

查理定律（Charles's law），又稱查理---定律，是盖-吕萨克在1802年發布，但他參考了的研究，故後來該定律多稱作查理定律。.

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气体

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。.

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