氣體壓力

壓力是用來描述體系狀態的一個重要參數。許多物理、化學性質，例如熔點、沸點、蒸氣壓幾乎都與壓力有關。在化學熱力學和化學動力學研究中，壓力也是一個很重要的因素。因此，壓力的測量具有重要的意義。就物理化學實驗來説，壓力的應用範圍高至氣體鋼瓶的壓力，低至真空系統的真空度。壓力通常可分為高壓、中壓、常壓和負壓。壓力範圍不同，測量方法不一樣，精確度要求不同，所使用的單位也各有不同的傳統習慣。

氣體是物質的一個態。氣體與液體一樣是流體：它可以流動，可變形。與液體不同的是氣體可以被壓縮。氣體有實際氣體和理想氣體之分。理想氣體狀態方程裏有四個變量——氣體的壓力p、氣體的體積V、氣體的物質的量n以及温度T和一個常量（氣體常為R）。被密封在某種容器中的氣體，其壓強是大量的做無規則運動的氣體分子對容器壁不斷碰撞而產生的。它的大小不是由被封閉氣體的重力所決定的。

壓力是指均勻垂直作用於單位面積上的力，也可把它叫作壓力強度，或簡稱壓強。國際單位制（SI）用帕斯卡作為通用的壓力單位，以Pa或帕表示。當作用於1平方米麪積上的力為1N（牛頓）時就是1Pa（帕斯卡）。

但是，原來的許多壓力單位，例如，標準大氣壓（或稱物理大氣壓，簡稱大氣壓）、工程大氣壓（即kg·cm-2）、巴等仍然在使用。物理化學實驗中還常選用一些標準液體（例如汞）製成液體壓力計，壓力大小就直接以液體的高度來表示。它的意義是作用在液柱單位底面積上的液體重量與氣體的壓力相平衡或相等。例如，1atm可以定義為：在0℃、重力加速度等於9.80665時，760mm高的汞柱垂直作用於底面積上的壓力。此時汞的密度為13.5951g/cm³。因此，1atm又等於1.03323kg/cm²。 ^[1] 

氣體壓力是反映氣體運動狀態及其能量大小的一個物理量。按作用原理及其代表的物理意義分為靜壓、動壓，它們的總和稱為全壓。

單位體積氣體具有的總能量大小，稱為全壓。全壓沿着容器的軸向順着氣流直接作用在容器截面上，可由全壓管迎着氣流直接測定；當全壓小於大氣壓力時為負壓，大於大氣壓力時為正壓。

單位體積氣體具有勢能的大小，稱為靜壓。容器內氣體的靜壓垂直作用於管壁上，其大小可在管壁上安裝測壓管直接測定。當靜壓小於大氣壓力時為負壓， 直觀上向容器內進氣，當大於大氣壓力時為正壓，向容器外冒氣；靜壓垂直作用在管壁上。

單位體積氣體具有的動能大小，稱為動壓。動壓的大小以全壓與靜壓之差來測定，它永遠是正值。 ^[2] 

在適當的壓力作用下，氣體可以被壓進一個很小的空間，空間裏的氣體，隨着壓進量增加，壓力逐漸升高，於是就説氣體被壓縮了；相反地，如果把一定量的氣體通到一個比在普通情況下它所佔的體積更大的空間裏，氣體總是能均勻地充滿整個空間，但那裏的壓力將比充入的原氣體壓力低，於是説氣體膨脹了。氣體沒有一定的形狀，它的體積也是由容器的體積而定。因此在討論、研究與氣體有關的力學問題時，只提它的重量為多少是不夠的，而時常要同時提及它所佔的體積為多少。重度就是表示在單位體積內含有的氣體的重量的物理量。 ^[3]