人们在实际生产生活中对气体有了更加定量的认识，并且总结出了三大定律，天我们就着重来看一下这三大定律。

首先，我们来明确几个概念。

所谓的气体参量是指一定质量的某种气体，在温度不太低、压强不太大的情况下，气体的压强p、体积V、绝对温度T，是可以变化的量，这些可以变化的量，我们称之为气体参量。

所谓的分子密度是指如果气体的分子数为N，体积为V，那么它的分子密度n=N/V，就是单位体积的分子数。显然n越大，分子越密。

温度是分子平均动能的标志，平均动能越大，分子的平均速率的平方（v²）越大。所以，温度T越高，分子的平均速率的平方（v²）越大。

压强p决定于两个因素：一个因素是分子密度n，分子越密则碰撞的合力越大。另一个因素是分子的平均速率的平方（v²），它越大则碰撞越剧烈。n（v²）越大，压强p越大。

第一个定律，玻义耳定律（玻—马定律）即当n，T一定时，V，p成反比，即V∝（1/p），当T不变，（v²）不变。体积V增大导致n减少，则n（v²）变小，所以压强p变小，这就合理地解释了玻马定律成立的本质。

第二个定律，盖-吕萨克定律，即当p，n一定时，V，T成正比，即V∝T，当V不变，n不变。绝对温度T增大导致（v²）增大，则n（v²）增大，所以压强p变大，这就合理地解释了查理定律成立的本质。

第三个定律，查理定律，即当n，V一定时，T，p成正比，即p∝T。当p不变，n（v²）不变。绝对温度T增大导致（v²）增大，n（vv）不变则n变小，所以体积V变大，这就合理地解释了吕萨克定律成立的本质。

在上述三个定律的基础上，人们总结出了理想气体状态方程，其方程为pV=nRT。这个方程有4个变量：p是指理想气体的压强，V为理想气体的体积，n表示气体物质的量，而T则表示理想气体的热力学温度；还有一个常量：R为理想气体常数。可以看出，此方程的变量很多。

最后我们再补充一下气体压强的一个近似的定义。

我一个密闭容器中有理想气体，我们把气体分子想象成大小一样、速率一样的小钢球。这些小钢球垂直撞到容器壁上，以原速率反弹，从而集体对容器壁施加了冲撞力。

我们先考虑一个小钢球施加的冲撞力：原速率反弹的动量变化就是Δmv=－2mv。只考虑力的大小，绝对值就是Δmv=2mv。负号表示小钢球受到容器壁的作用力的方向，与小钢球的初速度方向相反。

根据动量定理，这个力的冲量ft=Δmv，所以这个力的大小就是f=2mv/t。

流体力学中有一个常用模型，垂直于容器壁作一个圆柱体，它的横截面积S，长L，在时间t内，圆柱体中的速率为v的小钢球全部撞到容器壁上，所以L=vt，这就决定了圆柱体的长度。

如果小钢球的分子密度就是n，分子数就是N=nV，而圆柱体的体积V=SL，所以这个圆柱体内的小钢球集体对容器壁的冲撞力就是F=Nf=N2mv/t。

压强p=F/S=N2mv/St=nV2mv/St=n SL 2mv/St=2m(nv²)，即压强p跟n（v²）成正比。

我们再次强调，这个压强只是一个近似的理解，也是让大家对一种物理建模思想的一种更深的理解。对我们在研究电流强度的时候，也有过类似的建模，包括在研究电磁感应的时候，也有类似的建模，包括流体动量的应用。这种模型的建立，大家一定要有一个认识理解，并且能熟练应用。

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