理想氣體狀態(tài)方程(2)典型例題解析

.個人收集整理__僅供參考學(xué)習(xí).個人收集整理__僅供參考學(xué)習(xí)#/3.個人收集整理__僅供參考學(xué)習(xí).個人收集整理__僅供參考學(xué)習(xí)理想氣體狀態(tài)方程(2)?典型例題解析【例1】某房間的容積為20m3,在溫度為17℃,大氣壓強(qiáng)為74cmHg時，室內(nèi)空氣質(zhì)量為25kg，則當(dāng)溫度升高到27℃，大氣壓強(qiáng)變?yōu)?6cmHg時，室內(nèi)空氣的質(zhì)量為多少千克？解析：以房間內(nèi)的空氣為研究對象，是屬于變質(zhì)量問題，應(yīng)用克拉珀龍方程求解，設(shè)原質(zhì)量為m，變化后的質(zhì)量為m,，由克拉珀龍方程文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，mpV==區(qū)丁可得：Mm=MpVRT1②?①得:…①m，m=MpVRT1②?①得:…①m，_mm,MpV-2-RT2pT pT.\m/=-^-^m=pT pT12 1276X29074X300X25kg=24.81kg.點撥:對于變質(zhì)量的問題，應(yīng)用克拉珀龍方程求解的比較簡單．【例2】向汽車輪胎充氣，已知輪胎內(nèi)原有空氣的壓強(qiáng)為1.5個大氣壓，溫度為20℃,體積為20L,充氣后，輪胎內(nèi)空氣壓強(qiáng)增大為7.5個大氣壓，溫度升為25℃，若充入的空氣溫度為20℃，壓強(qiáng)為1個大氣壓，則需充入多少升這樣的空氣(設(shè)輪胎體積不變).文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)解析:以充氣后輪胎內(nèi)的氣體為研究對象，這些氣體是由原有部分加上充入部分氣體所混合構(gòu)成.輪胎內(nèi)原有氣體的狀態(tài)為：p1=1.5atm,T1=293K,V1=20L.需充入空氣的狀態(tài)為：p2=1atm,T2=293K,V2=?充氣后混合氣體狀態(tài)為：p=7.5atm,T=298K,V=20L由混合氣體的狀態(tài)方程：唱+哈=畢得:12pVpVV=(pVpVV=(亍一^^2TT1T7.5X20二二( p"29821.5X30 )X293)293=117.5(L)點撥:凡遇到一定質(zhì)量的氣體由不同狀態(tài)的幾部分合成時，可考慮用混合氣體的狀態(tài)方程解決.【例3】已知空氣的平均摩爾質(zhì)量為2.9X10-2kg/mol,試估算室溫下，空氣的密度.點撥：利用克拉珀龍方程pV=mRT及密度公式p=m可得「=RT/3在具體估算時可取p0=1.01X105Pa,T=300K來計算.參考答案：1.2Kg/m3【例4】貯氣筒的容積為100L,貯有溫度為27℃,壓強(qiáng)為30atm的氫氣，使用后溫度降為20℃，壓強(qiáng)降為20個大氣壓，求用掉的氫氣質(zhì)量．文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)點撥：方法一：選取筒內(nèi)原有的全部氫氣為研究對象，且沒有用掉的氫氣包含在末狀態(tài)中．可求出用掉的氫氣的體積．再取用掉的氫氣為對象，同標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)相比較，求出用掉氫氣的質(zhì)量，方法二：對使用前、后筒內(nèi)的氫氣用克拉珀龍方程．并可比較這兩種方法的繁簡程度．文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)參考答案：87.5g跟蹤反饋.活塞把密閉容器分隔成容積相等的兩部分A和B,如圖13—59所示，在A、B中分別充進(jìn)質(zhì)量相同、溫度相同的氫氣和氧氣，則活塞將：文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí)，^||^|||||||||||||||||^^^A B圖59[ ]A.向右運動B.向左運動C不動D.不能確定2．有一個充滿氫氣的氫氣球，球的質(zhì)量為球內(nèi)充入氫氣的3倍，氫氣壓強(qiáng)為外面空氣壓強(qiáng)的1.45倍，溫度相同，則氫氣球開始上升的加速度為（空氣的平均摩爾質(zhì)量為29g/mol）.當(dāng)溫度為27℃,壓強(qiáng)為2.0X105Pa時，32g氧氣的體積為多大？密度是多大？另有48g氧氣，溫度和壓強(qiáng)跟上述數(shù)值相同，氧氣密度是多大？文檔收集自網(wǎng)絡(luò)，僅用于個人學(xué)習(xí).如圖13—60所示，氣缸A和容器B由一細(xì)管經(jīng)閥門K相連，A和B的壁都是透熱的，A放在27℃、1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的大氣中，B浸在127c的恒溫槽內(nèi)，開始時K是關(guān)斷的，B內(nèi)沒有氣體，容積VB=2.4L,A內(nèi)裝有氣體，體積Va=4.8L,打開K,使氣體由A流入B,等到活塞D停止移動時，A內(nèi)氣體體積是多大？假設(shè)活塞D與