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1、理想氣體狀態方程典型例子分析 【例1】某房間的體積為20m3。 當氣溫為17℃,大氣壓為74厘米汞柱時,室內空氣質量為25公斤。 當氣溫升至27℃時,大氣壓變化劇烈。 當76厘米汞柱時,室內空氣的質量是多少公斤?分析:以室內空氣為研究對象,是一個變質量問題。 克拉佩龍方程用于求解。 假設原始質量為 m,變化后的質量為 m。 克拉佩龍方程教導: 對于變質量問題,應用克拉佩龍方程求解是比較簡單的。 [例2]給汽車輪胎充氣。 已知輪胎內原始氣壓為1.5個大氣壓,溫度為20,體積為20L。 充氣后,輪胎內氣壓升高到7.5個大氣壓,溫度升高到25,如果要充的空氣溫度為20,壓力為1個大氣壓,需要充多少升這樣的空氣(假設
2.輪胎體積保持不變)分析:以充氣后輪胎內的氣體為研究對象理想氣體方程,這些氣體由原來的部分加上充氣后的部分氣體組成。 輪胎中原始氣體的狀態為:p11.5 atm,,V120L需要充氣的狀態為:,,V2?充氣后混合氣體的狀態為:p7.5atm,T298K,V20L說明:每當由不同狀態的幾部分合成一定質量的氣體時,可以考慮使用混合氣體的狀態方程來求解 [例3] 已知空氣的平均摩爾質量為2.910-2 kg/mol。 嘗試估計室溫下空氣的密度。 具體估算,可以取p01.,T300 K計算參考答案:1.2Kg/m3 【例4】儲氣瓶容積為100L,有氫氣,溫度為27,壓力為30自動取款機。
3、氣體,使用后溫度降至20℃,壓力降至20個大氣壓。 求所用氫氣的質量。 使用說明: 方法一:選取鋼瓶內全部原始氫氣作為研究對象,未使用的氫氣納入最終狀態。 可以計算出所用氫氣的體積,然后以所用氫氣為對象,與標準狀態進行比較,求出所用氫氣的質量。 方法二:使用克拉佩龍方程計算使用前后鋼瓶內的氫氣。 并且您可以比較這兩種方法的復雜性和簡單性。 參考答案:87.5g 跟蹤反饋 1 活塞將密閉容器分成體積相等的A、B兩部分。 如圖1359所示,將相同的質量分別填充到A和B中。 ,氫氣和氧氣在相同溫度下理想氣體方程,活塞會: A 向右移動 B 向左移動 C 不動 D 無法確定 2 有一個充滿氫氣的氫氣球。 球的質量是球內充入氫氣的3倍。 氫氣的壓力是外界空氣壓力的1.45倍,溫度相同,氫氣球就會打開
4、初始上升的加速度為_(空氣的平均摩爾質量為29g/mol) 3、當溫度為27、壓力為2時,32g氧氣的體積是多少? 密度是多少? 還有48克氧氣。 溫度和壓力與上述值相同。 氧氣的密度是多少? 4 如圖1360所示,圓柱體A和容器B通過閥門K用細管連接。A和B的壁都是熱透明的。 A置于27.1標準大氣壓的大氣中,B浸入恒溫127℃的罐中,開始時關閉K,B內無氣體,體積為VB2.4L。 A內有氣體,體積為VA4.8L。 打開K,使氣體從A流向B。當活塞D停止運動時,A中氣體的體積是多少? 假設活塞D與氣缸壁之間沒有摩擦,并且忽略細管的體積。 參考答案1C 21.5g 312./m3 2kg/m3 43L