气体压强是由粒子撞击容器壁引起的。 每一次碰撞都推一下器壁，压强就是这些碰撞在单位面积上产生的总力。题目会要求你解释气体被加热、压缩或膨胀时压强的变化。
这一课属于粒子模型与状态变化单元。它接在加热曲线之后，那一课讲的是液体和固体中的粒子。
碰撞如何产生压强？
气体中的粒子相距很远，沿直线快速随机运动，直到发生碰撞。粒子撞到器壁时会弹回，同时推一下器壁。单次推力非常小。
每秒数量极大的撞击加在一起，就形成稳定的力。
有两件事决定压强：
- 粒子撞击器壁的频率，
- 每个粒子撞击器壁的力度。
好的解释在两者都改变时，会把两者都写出来。如果只有一个改变，就只写那一个。
温度或体积改变时会怎样？
加热密闭刚性容器中的气体（体积不变）。 粒子获得动能，运动更快。它们撞击器壁更频繁，力也更大，所以压强增大。
在温度不变时压缩气体。 粒子的平均速度不变，所以每次撞击的力度相同。体积变小，粒子更频繁地到达器壁。单位面积上每秒的碰撞次数增加，所以压强增大。
在温度不变时让气体膨胀。 情况相反：单位面积器壁上每秒的碰撞次数减少，所以压强下降。
你的课程大纲和老师可能还会用到这个关系：一定质量的气体在温度不变时，压强 × 体积保持不变。具体要求请到 Cambridge 官网查看最新的课程大纲。无论如何，粒子解释都很重要。
例题
下面的数字是为练习而虚构的。
一支密闭注射器里有 600 cm³ 的空气，压强为 100 kPa。慢慢把活塞推入，直到体积变为 300 cm³，温度不变。
题目： 解释压强的变化。如果你的课程使用压强 × 体积 = 常数，请求出新的压强。
第 1 步，用粒子解释。 体积减半。粒子速度不变，但空间变小了。它们撞击单位面积器壁的频率变成原来的两倍，所以压强增大。
第 2 步，列出关系。 压强 × 体积为常数，所以 100 × 600 = p × 300。
第 3 步，计算。 100 × 600 = 60 000。p = 60 000 ÷ 300 = 200 kPa。
第 4 步，检查。 体积减半，压强应该加倍。100 × 2 = 200，相符。
如果题目只要求解释，第一步就够了。加上数字不能取代关于碰撞的推理。
再看一个用到开尔文温度（Kelvin）的情况。如果把密闭刚性容器中的气体从 27 °C 加热到 327 °C，那么 27 + 273 = 300 K，327 + 273 = 600 K。开尔文温度变成两倍，所以压强也变成两倍，前提是体积和气体的量不变。
只有当你的课程包含开尔文温标时才需要用这一点。
要提防的错误
常见的错误是说气体受热时粒子会膨胀或变大。
错误答案： “压强升高是因为粒子受热膨胀，把器壁向外推。”
粒子本身的大小不会改变。改变的是它们运动得更快。
第二个常见错误是说压强来自粒子互相撞击。是与器壁的碰撞产生了压强。
正确的说法：“粒子获得动能，运动更快，所以撞击器壁更频繁、力度更大，压强升高。”
自我检测
1. 解释为什么一个密闭的空气罐放在炎热的车里，比放在凉爽的房间里更容易爆裂。
显示答案
在高温下，粒子动能较大，运动更快。它们撞击罐内壁更频繁，力度也更大，所以压强更高，罐子更容易损坏。
2. 一份气体在 500 cm³ 时压强为 120 kPa。温度不变，体积减少到 250 cm³。新的压强是多少？
显示答案
120 × 500 = 60 000。60 000 ÷ 250 = 240 kPa。检查：体积减半，压强加倍，120 × 2 = 240。
3. 判断对错：“气体在刚性容器中冷却时，粒子撞击器壁的力度和之前一样。”请解释。
显示答案
错。 冷却使动能降低，粒子运动变慢。它们撞击器壁的次数减少，力度也变小，所以压强下降。
接下来学什么？
本单元的最后一课要求你区分物质变化与间距变化。当你想把这些题目混在一起练习时，可以使用粒子混合练习。
如果你的压强解释总是跳过碰撞这一步，一对一线上化学补习的老师可以陪你练习，把原因、变化和结果按顺序写出来。