查理定律与盖·吕萨克定律的历史探究

孙雨菲 毛婧一 秦思学 张学锋

摘 要 查理（Jacques Alexandre César Charles）是法国著名的发明家、科学家和热气球驾驶员，是热气球发展史上的传奇人物。盖·吕萨克（Joseph Louis Gay-Lussac）是法国著名的化学家和物理学家，与查理一样，是热气球和气体定律发展的先驱。两人都为气体定律的发展作出了极大的贡献，然而以两位科学家的名字命名的这两条定律却总是被混淆。本文通过介绍查理定律与盖·吕萨克定律的发展由来、命名原因以及实验过程来理清历史脉络，去伪存真。

关键词 查理定律;盖·呂萨克定律;物理学史

气体状态与压强、温度和体积的关系通常作为热力学的开篇讨论。在人教版普通高中物理选修课本第三册第二章《气体、固体和液体》第三节气体的等圧変化和等容变化中，对于查理定律表述如下：一定质量的某种气体，在体积不变的情况下，压强p 与热力学温度成正比。对于盖·吕萨克定律表述为：一定质量的某种气体，在压强不变的情况下，其体积V 与热力学温度T 成正比[1]。

而在P.E.Tippens 法文版普通物理教材《Física》中[2]，关于查理定律有以下描述：“首位通过实验证明体积与温度之间直接比例关系的是雅克·查理。其表述如下：当气体样品的质量和压强保持恒定时，其开尔文温度与体积成正比。”盖·吕萨克定律则表述为：“当气体样品的体积保持恒定时，该气体的压强与开尔文温度成正比。”

查理定律和盖·吕萨克定律对热力学定律的引入至关重要[3，4]，并且有助于直观阐释分子运动、建立微观与宏观的联系。事实上，基于这些定律所凝练出的理想气体模型不仅是热力学的里程碑，也是整个物理学发展的一座丰碑。

对于这两条重要的定律，国内高校教材却往往一笔带过、张冠李戴、甚至波及至中学课本———在1988年《关于盖吕萨克和查理定律的提法种种》一文中有过简单的梳理[5]，并未受到关注。本文旨在通过梳理历史过程，追溯其命名缘由，从而一方面帮助教师和同学理清物理概念，另一方面希望激发读者对于科学精神的思考。