什麼是給呂薩克定律?
給呂薩克定律(Gay-Lussac's Law)描述在體積固定的情況下,一定量氣體的壓力如何隨溫度變化。它指出壓力與絕對溫度(克耳文,K)成正比:當氣體溫度升高,分子撞擊容器壁的力道更強、頻率更高,壓力也隨之上升。此關係可寫成 ((P_1) ÷ (T_1)) = ((P_2) ÷ (T_2))。
如何使用本計算器
先選擇你要求解的變數,再輸入三個已知值。壓力可以使用任何單位(kPa、atm、psi),只要兩個壓力值採用相同單位即可。但溫度必須以克耳文(K)表示——將攝氏溫度加上 273.15 即可換算。計算器會立即算出缺少的數值。
公式解析
從 ((P_1) ÷ (T_1)) = ((P_2) ÷ (T_2)) 出發,可移項求解任一變數:
P_2 = ((P_1 × T_2) ÷ (T_1)), P_1 = ((P_2 × T_1) ÷ (T_2)), T_2 = ((T_1 × P_2) ÷ (P_1)), T_1 = ((T_2 × P_1) ÷ (P_2))
由於本定律是比例關係,壓力單位會互相抵消——重點只在於兩邊單位一致。
範例演算
有一密封罐裝有壓力 100 kPa、溫度 300 K 的氣體。若在體積固定下加熱至 350 K,新的壓力是多少?代入
P_2 = ((P_1 × T_2) ÷ (T_1)) = ((100 × 350) ÷ (300)) = 116.67 kPa
由於溫度升高而體積維持不變,壓力因此上升。
使用注意事項與精準校對原則(6 大核心守則)
📐 1. 嚴格對齊輸入量綱與單位
輸入各項數值時請務必確認量綱(例如小時、天數、金額、百分比),避免單位不匹配引發推算偏差。
🔒 2. 純前端本機毫秒級隱私保障
所有計算邏輯 100% 在您的終端瀏覽器內完成,資料絕不上傳伺服器,嚴格守護商業與個人隱私。
📊 3. 符合公認學術與產業計算模型
演算法嚴格遵循國際通用數學公式與標準計算模型,經多重情境交叉核對,數值嚴密精確。
📋 4. 一鍵複製與免登入 PDF 匯出
支援一鍵複製推算結果字串至剪貼簿,亦可直接點擊列印按鈕輸出純淨 PDF 工作報表。
🔄 5. 多情景敏感度動態對比
建議針對極端值與多組預期情景分別試算,觀察輸出數據的波動區間,輔助做出更穩健的決策。
🛡️ 6. 專業諮詢與日常參考免責聲明
本工具運算結果供日常排程、學業研習與事前參考之用,如涉及重大法規或投資決策請諮詢持證專家。
常見問題 (FAQ)
為什麼溫度一定要用克耳文?
本定律建立在絕對溫度之上。若使用攝氏溫度(可能為零或負值),算出的比例將毫無意義。請務必換算:\(\text{K} = {}^\circ\text{C} + 273.15\)。
體積會改變嗎?
不會。給呂薩克定律僅適用於體積固定、氣體量不變的情況。若體積會改變,請改用綜合氣體定律(Combined Gas Law)。
可以使用 atm 或 psi 嗎?
可以。任何壓力單位都行,只要兩個壓力值使用相同單位即可,因為單位在比例中會互相抵消。