更新时间：2023-07-31 16:01
气体三定律，指的是对于“一定质量的某种气体，在温度不太低、压强不太大的情况下”，等温的玻意尔定律，等容的查理定律，等压的盖吕萨克定律。
什么是定律？这里有两种不同的说法。
东方式的说法：“所谓定律，就是人类在大量的生活实践经历、劳动生产过程、科学探索实验中，总结出来的客观规律”。
西方式的说法：“所谓定律，就是一些假设，如果能够证明它正确，就上升为定律。如果能够证明它错误或者有缺陷，它就不是定律，而只是谬误或不成熟的假设。”
气体三定律是欧洲人在科学实验中发现的，却遵循东方式说法上升为定律。当时他们用的温度，是摄氏温度，把实验数据画成图象，查理定律和盖吕萨克定律的图线都是直线段。横坐标轴的单位都是摄氏温度，直线段与横坐标轴的交点，都是负273℃。
这就意味着，有一个最低温度，就是负273℃。如果以它为零点，实际温度都比它高。那么，不仅温度没有负值，查理定律和盖吕萨克定律的表达式，都会变得非常简洁，而且漂亮。
以负273℃为零点的温度，就叫做绝对温度，或者热力学温度。它的单位叫做K，它的温度间隔跟摄氏温度的间隔一样大。例如摄氏温度从0升高到100℃，绝对温度就从273K升到373K。
“一定质量的某种气体，在温度不太低、压强不太大的情况下”，气体的压强p、体积V、绝对温度T，是可以变化的量，叫做气体参量。气体的分子数为N，我们引入一个新的物理量，叫做分子密度n，n=N/V，就是单位体积的分子数。显然n越大，分子越密。因此，体积越大，分子越疏。
温度是分子平均动能的标志，平均动能越大，分子的平均速率的平方（vv）越大。所以，温度T越高，分子的平均速率的平方（vv）越大。
气体的压强可以通过测量容器壁受到的气体压强来确定，容器壁受到的气体压强可以理解为“源于气体分子的碰撞”。显然，压强p决定于双因素：一个因素是分子密度n，分子越密则碰撞的合力越大。另一个因素是分子的平均速率的平方（vv），它越大则碰撞越剧烈。
所以，n（vv）越大，压强p越大。（注）
当T不变，N不变。体积V增大导致n减少，则n（vv）变小，所以压强p变小，这就合理地解释了玻意尔定律成立的本质。
当V不变，n不变。绝对温度T增大导致（vv）增大，则n（vv）增大，所以压强p变大，这就合理地解释了查理定律成立的本质。
当p不变，n（vv）不变。绝对温度T增大导致（vv）增大，n（vv）不变则n变小，所以体积V变大，这就合理地解释了盖吕萨克定律成立的本质。
在这里，我们把分子想象成大小一样、速率一样的小钢球。这些小钢球垂直撞到容器壁上，以原速率反弹，从而集体对容器壁施加了冲撞力。
我们先考虑一个小钢球施加的冲撞力：原速率反弹的动量变化就是Δmv=－2mv。只考虑力的大小，绝对值就是Δmv=2mv。负号表示小钢球受到容器壁的作用力的方向，与小钢球的初速度方向相反。
根据动量定理，这个力的冲量ft=Δmv，所以这个力的大小就是f=2mv/t。
流体力学中有一个常用模型，垂直于容器壁作一个圆柱体，它的横截面积S，长L，在时间t内，圆柱体中的速率为v的小钢球全部撞到容器壁上，所以L=vt，这就决定了圆柱体的长度。
如果小钢球的分子密度就是n，分子数就是N=nV，而圆柱体的体积V=SL，所以这个圆柱体内的小钢球集体对容器壁的冲撞力就是F=Nf=N2mv/t。
压强p=F/S=N2mv/St=nV2mv/St=n SL 2mv/St=2m[n（vv）]，即压强p跟n（vv）成正比。