例子问题
例子问题1:理想气体定律
一个气球在一个有恒定压力的房间里恒定的温度.要往气球里放多少摩尔的空气气球上要做的功?
我们知道压强和温度是恒定的。因此,我们可以用下面的公式计算功:
写出理想气体定律:
重新排列痣:
将功代入表达式:
现在,为每个变量插入值:
例子问题1:理想气体定律
假设一种原本处于标准温度和压力的气体经历了一次变化,其压力增加了四倍,而温度减少了一半。在这个过程中,气体的体积发生了怎样的变化?
气体的体积不会改变
减少到八分之一
减少1 / 2
增加2倍
增加8倍
减少到八分之一
为了解决这个问题,我们需要使用理想气体方程:
我们被告知,气体经历了一种变化,其压力是原来的四倍,而温度是原来的一半。因此:
而且
进一步,我们可以建立理想气体方程来求解体积:
而且
如果我们把上面的值代入,我们得到:
因此,我们可以看到新的体积为它原来的价值。
例子问题1:理想气体定律
理想气体被保存在容器而且.容器里有多少摩尔的气体?
没有足够的信息来确定摩尔数
因为这是理想气体,我们可以用理想气体定律来确定它的状态。
的值有时很难确定,因为根据所使用的单位,它有几个值。的两个主要值常用的有:
而且
因为我们的单位是升,我们可以把温度和压强分别转换成开尔文和大气压,我们用第二个值.
首先,让我们将数值转换为可用单位。
因为我们要求的是气体的物质的量,所以我们可以把理想气体方程改写成物质的量,然后代入我们的值。
因此,有容器中的气体。
例子问题1:理想气体定律
在,气体的体积为.气体的温度上升到压强没有变化。气体的新体积是多少?
没有足够的信息来确定新卷
当理想气体唯一变化的性质是体积和温度时,我们使用查尔斯定律(理想气体定律的衍生物)。查尔斯定律如下:
除了新的体积,其他的我们都知道了,.为了找到新的体积,我们重新排列方程。
273.15的增加是为了将摄氏度单位转换为开尔文。
例5:理想气体定律
气体样本的压强是在一个密封,灵活的容器。如果压强上升到在恒定温度下,新的体积是多少?
体积没有变化
因为气体的性质只有压强和体积在变化1,我们使用玻义耳定律,理想气体定律的导数。波义耳定律指出
自可以是大气压,和可以是升,我们不需要转换任何单位。相反,我们只是重新排列方程来解,代入我们的数字。
新卷为.
例子问题6:理想气体定律
飞艇的体积是.它能容纳多少千克氢气而且?
这些都不是
用理想气体方程:
为了得到理想气体常数,将体积换算为升:
重新整理理想气体方程,然后代入已知值并求解。
示例问题7:理想气体定律
假设理想气体的性质,求出在而且.
这些都不是
为了简单起见,我们假设.
重新整理理想气体方程来解体积。
代入已知值并求解。
用体积求密度。
例8:理想气体定律
假设理想气体的性质,确定气体的体积甲烷气体在而且.
这些都不是
利用理想气体方程,重新整理,解出体积。
找到用甲烷的摩尔质量。
把已知的值代入重新排列的理想气体方程并求解。
问题9:理想气体定律
在一个温度适中的房间里当一个足球被充气到a时表压的.然后,足球被带到温度适宜的场地.当足球的温度等于场上空气的温度时,足球的压力表压力会是多少?假设空气遵循理想气体定律那天的大气压为.
从转换为帕斯卡开始:
对于大气:
找出足球中的绝对压力:
写出更衣室里足球的理想气体定律:
解出,即空气冷却时不变的常数:
写出足球场上的理想气体定律:
替代从之前:
注意到体积没有变化,所以这些项就消去了:
从绝对压力转换为表压:
例子问题1:理想气体定律
a中有多少摩尔氮气罐体压力为在?
我们将使用理想气体方程
在哪里atm中的压强,体积单位是升,是气体的摩尔数,,是开尔文温度。
重新整理方程来求解摩尔:
代入已知值并求解。