空气也能被测量

17世纪中叶,托里拆利的水银实验和气泵研究使空气成为能够操作的对象。波义耳与胡克制作改进气泵,观察抽去空气后火焰、声音和动物发生的变化。空气有重量和弹性,周围看似空无一物的空间包含能够施加作用的物质。1662年,波义耳在著作第二版中公布压强与体积实验,用较容易重复的装置进一步研究被压缩空气的行为。

参考:[1]

弯管里的水银与空气

他把空气封在一根弯曲玻璃管的短端,向另一端加入水银。水银柱的高度差提供压强指标,被困空气的长度反映体积。当压强增大时,空气体积缩小,实验记录显示两者近似反比。测量需要考虑大气本身的压强,也需要读准液面。表格将一连串不同状态放在一起,读者能够比较数据、检查压强与体积的比例,并根据这些记录重新安排实验。

参考:[1]

从实验数据到气体关系

后来气体研究把温度、物质数量和其他条件纳入数量关系,波义耳的结果成为其中一部分。压强与体积的联系有助于理解气泵、呼吸和机械装置,也推动化学家把气体当作能够收集和分析的物质。实验过程中的装置说明与数字记录为其他人留下重复检查的办法。对空气的研究从此能在多种条件下积累数据,并用数学关系比较这些结果。

参考:[1]