氣體鋼瓶於溫度27℃時壓力600 mm Hg，若溫度上升至77℃，則氣體壓力為多少mm Hg？

本題觀念：

給呂薩克定律（Gay-Lussac's Law）— 定容氣體的壓力與絕對溫度成正比

選項分析

• (A) 1711 mm Hg：❌ 可能是錯誤使用攝氏溫度直接代入比例式所得的無意義數值。
• (B) 700 mm Hg：✅ 正確。使用絕對溫度計算：P₂ = 600 × (350/300) = 700 mm Hg
• (C) 650 mm Hg：❌ 可能是錯誤估算或使用攝氏溫度差做比例的結果。
• (D) 210 mm Hg：❌ 無法由正確計算得出此數值。

答案解析

答案為 (B)。

給呂薩克定律（Gay-Lussac's Law）： 在體積固定的密閉容器（如氣體鋼瓶）中，氣體壓力與絕對溫度成正比：

$\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}$

計算步驟：

1. 將攝氏溫度轉換為絕對溫度（K = °C + 273）

   • T₁ = 27°C + 273 = 300 K
   • T₂ = 77°C + 273 = 350 K

2. 代入公式求 P₂： $P_2 = P_1 \times \frac{T_2}{T_1} = 600 \times \frac{350}{300} = 600 \times \frac{7}{6} = 700 \text{ mm Hg}$

重要提醒： 氣體定律計算必須使用絕對溫度（K），不能用攝氏溫度（°C）。這是此類考題最常見的陷阱。

核心知識點

• 給呂薩克定律：P₁/T₁ = P₂/T₂（定容、定量條件）
• 溫度必須轉換為克耳文（K）：K = °C + 273
• 鋼瓶為定容系統，溫度升高 → 壓力升高
• 臨床意義：氣體鋼瓶存放在高溫環境有爆炸風險，需注意儲存溫度
• 相關氣體定律：波以耳（P-V）、查理（V-T）、理想氣體方程式 PV = nRT

參考資料

1. Gay-Lussac's Law: Temperature and Pressure – Chemistry LibreTexts
2. Gay-Lussac's Law Calculator – Omnicalculator
3. Gas Laws – Florida State University Chemistry