溫度:在公式中常用T來表示氣體溫度,其單位則常為國際單位制中的開爾文(K)。
特種氣體粒子的速度和其絕對溫度成正比。在右邊的影片中,當(dāng)氣球放進(jìn)液態(tài)氮中時,因為溫度降低,氣體粒子速度變慢,氣球體積也隨之縮小。氣體系統(tǒng)的溫度和其中粒子(原子或分子)的運動有關(guān)。在統(tǒng)計力學(xué)中,溫度可以表示儲存在粒子中的平均動能。儲存能量的方式和粒子的自由度有關(guān)。借由氣體粒子碰撞,粒子產(chǎn)生平移、旋轉(zhuǎn)或是振動的運動,其動能也隨之提高。相反的,固體中的分子因為在晶格中,無法有平移或旋轉(zhuǎn)的運動,只能以振動的方式提高溫度。加熱的氣體,因為持續(xù)和容器或其他氣體粒子碰撞,其速度分布范圍較大,可以用麥克斯韋-玻爾茲曼分布描述,此時會假設(shè)氣體粒子近似為接近熱力學(xué)平衡狀態(tài)下的理想氣體。
主條目:比容
參見:體積 (熱力學(xué))
在公式中常用"v"來表示氣體比容,其單位則常為國際單位制中的立方米每千克(m/kg)。表示氣體體積常用"V",其單位常為立方米(m)。
在描述熱力學(xué)性質(zhì)時,會將性質(zhì)區(qū)分內(nèi)含及外延性質(zhì)。和氣體的量(體積或是質(zhì)量)有關(guān)的量稱為外延性質(zhì),和氣體的量(體積或是質(zhì)量)無關(guān)的量稱為內(nèi)含性質(zhì)。比容是內(nèi)含性質(zhì),是熱平衡時,單位質(zhì)量氣體的體積。氣體的體積和氣體量有關(guān),因此是外延性質(zhì)。
固態(tài)和液體的比容會隨壓力或溫度而有輕微的變化,但壓力或溫度改變時,氣體的比容會有顯著的變化,溫度相同的氣體,當(dāng)壓力減半時,其比容會加倍,因此氣體具有壓縮性。