盖-呂萨克定律

盖-吕萨克定律（英语：Gay-Lussac's law）是指在同温同压下，气体相互之间按照简单体积比例进行反应，并且生成的任一气体产物也与反应气体的体积成简单整数比^[1][2]。此一化学定律是由法国化学家雅克·查理（1787年）和约瑟夫·路易·给吕萨克（1802年）各自独立发现，并在在1808年由给吕萨克发表。此一定律也被称为查理定律、道尔顿定律或阿蒙顿定律^[2][3][4][5]。盖-吕萨克定律可以分成两个子定律，一个是定压查理定律，另一个则是定容查理定律^[6]。

定压查理定律

定压查理定律是指定量定压的理想气体，体积与绝对温度成正比，即 ${\displaystyle {V_{1} \over V_{2}}={T_{1} \over T_{2}}}$。通常会将此关系式改写为${\displaystyle P_{T}=P_{0}(1+\mathrm {\gamma T} )}$，其中${\displaystyle P_{0}}$为原气体压力，${\displaystyle \mathrm {\gamma } }$为体膨胀系数${\displaystyle {\frac {1}{273.15}}}$，${\displaystyle \mathrm {T} }$为摄氏或克氏温标^[6]。

定容查理定律

所谓定容查理定律是指定量定容的理想气体，压力与绝对温度成正比，即${\displaystyle {P_{1} \over P_{2}}={T_{1} \over T_{2}}}$ 。在实际应用上，可以做成定容气体温度计。通常会将此关系式改写为${\displaystyle V_{T}=V_{0}(1+\mathrm {\gamma T} )}$，其中${\displaystyle V_{0}}$为原气体体积，${\displaystyle \mathrm {\gamma } }$为体膨胀系数${\displaystyle {\frac {1}{273.15}}}$，${\displaystyle \mathrm {T} }$为摄氏或克氏温标^[6]。

历史

约瑟夫·路易·给吕萨克出生于法国上维埃纳省，早期曾担任克劳德·贝托莱的实验助手。因此给吕萨克早期的许多研究工作，大都是在贝托莱和拉普拉斯位于位于亚捷的一间乡下实验室里完成的^[7]。

在实验室中，给吕萨克的第一项重要研究就是气体的热膨胀效应。1802年，他证明任何气体当升高相同温度时，体积会膨胀相同的比例，即任何气体都具有相同的热膨胀系数。他以细腻烦琐的方法，正式揭示出定量气体在定压下气体体积与温度间的关系。此外，这个关系在半世纪后，由英国物理学家克尔文爵士确立了其热力学意义，制定新的温标绝对温度。其实查理在1787便已知道了这个发现，只是当时没有发表，也未引起世人注意，直到给吕萨克重新提出，才普遍得到重视，早年都称“查理定律”，但为表彰盖-吕萨克的贡献而称为“查理-盖吕萨克定律”^[7]。

参考文献

1. Gas laws, Columbia Electronic Encyclopedia Q2 6th, 2016
2. Palmer, WP, Philately, Science Teaching and the History of Science (PDF), Lab Talk, 1991, 35 (1): 30–31 [2017-02-18], （原始内容存档 (PDF)于2020-10-22）
3. Holbrow, CH; Amato, JC, What Gay-Lussac didn't tell us, Am. J. Phys., 2011, 79, doi:10.1119/1.3485034
4. Spurgin, CB, Gay-Lussac's gas-expansivity experiments and the traditional mis-teaching of "Charles's Law", Annals of Science, 1987, 44 (5): 489–505, doi:10.1080/00033798700200321
5. Crosland MP, The Origins of Gay-Lussac's Law of Combining Volumes of Gases, Annals of Science, 1961, 17 (1): 1, doi:10.1080/00033796100202521
6. 王尊信. 理想氣體方程式. highscope.ch.ntu.edu.tw. 科技部高瞻自然科学教学资源平台. 2011-08-21 [2017-02-18]. （原始内容存档于2015-08-24） （中文（台湾））.
7. 台南市私立港明高级中学物理科课程发展小组. 查理與給呂薩克. web.kmsh.tnc.edu.tw. [2017-02-18]. （原始内容存档于2016-03-04）.

参见

• 气体
• 阿伏伽德罗定律
• 玻意耳定律
• 查理定律
• 道尔顿分压定律
• 格锐目定律
• 范德瓦耳斯方程
• 亨利定律
• 理想气体状态方程