例子问题
问题1:气体
研究人员将一个封闭的活塞容器置于室温下。他把一个本生灯放在容器的底部,观察活塞向上移动。什么能最好地解释这一现象?
由于波义耳定律,气体的体积增加了
由于查理定律,气体的体积增加了
由于波义耳定律,气体的压强减小了
由于查理定律,气体的压强降低了
由于查理定律,气体的体积增加了
有三个主要的气体定律。阿伏伽德罗定律指出气体的摩尔数与体积成正比(在恒定压力和温度下)。波义耳定律指出气体的压力与体积成反比(在摩尔和温度不变的情况下)。这意味着当体积增大时,压力成比例地减小。查尔斯定律指出,温度与体积成正比(在摩尔和压力恒定的情况下)。问题说活塞向上运动。这意味着气体的体积在内部膨胀,并推动活塞向上,为膨胀的气体腾出空间。气体膨胀是由于温度升高而发生的(查尔斯定律)。
问题1:气体
在温度和摩尔不变的情况下,关于气体的压力和体积,下列哪项是正确的?
压强和体积是相互独立的
压力与体积成线性关系,呈正相关关系
压力与体积呈负相关的指数关系
压力与体积呈指数关系,呈正相关关系
压力与体积成线性关系,呈正相关关系
首先,我们需要弄清楚哪一个气体定律适用于这里。题目说温度和摩尔是恒定的。这意味着我们处理的是波义耳定律,即压强与体积成反比。反比例是指体积增大时压力减小,反之亦然。请注意,这种关系仍然是线性的(一个变量的变化导致另一个变量的成比例变化),但是这两个变量具有负相关。正相关意味着增加或减少一个变量也会增加或减少另一个变量。
问题1:气体定律
根据__________定律,温度升高会__________恒压恒摩尔下的体积。
波义耳……减少
波义耳……增加
查尔斯的……减少
查尔斯的……增加
查尔斯的……增加
回想一下,查尔斯定律定义了恒定压强和恒定摩尔时温度和体积的关系。该定律指出,这两个变量是成正比的。这意味着增加或降低温度对体积的影响是一样的。这是有道理的,因为温度升高会增加粒子的动能。这使得粒子更容易远离彼此并膨胀,从而导致体积的增加。
问题1:气体定律
实验室里正在分析一种未知气体。你把这种气体在容器中的浓度。你观察到气体的压强和体积是和,分别。气体的特性是什么?假设气体表现理想。
氯
氧气
氮
氩
氧气
为了解决这个问题,我们需要使用理想气体定律方程:
上图中,有压力吗?,体积的单位是升,摩尔,是,是开尔文温度。题目给出了压强,体积和温度;因此,我们可以解出。首先,我们需要把温度从摄氏度转换成开尔文。
重新排列理想气体定律,解出:
题目说你在容器中放入一克气体。既然我们知道了物质的量,我们就能解出气体的分子量并通过分子量求出气体的恒等。
氧气的分子量,是;因此,未知气体一定是氧。
问题5:气体
氩气样品,压力为0.959大气压,温度为,体积为563mL。如果气体在恒温下被压缩,直到其压力为1.40atm,气体样品的最终体积是多少?
如问题所述,氩气处于恒温、变体积、变压力下,所以我们需要用波义耳定律:
我们已知初始压强,初始体积,和最终压强,需要解出最终体积。因此,我们可以将波义耳定律重新排列为:
代入已知值求解。
问题6:气体
甲烷气体样本在0.723大气压下,温度为,体积为16.0L。如果气体在恒温下膨胀到24.2L的体积,气体样品的压力是多少?
甲烷气体,如问题所述,是在恒定的温度和不同的体积和压力下,所以我们需要使用波义耳定律:
我们已知初始压强,初始体积,和最终体积需要解出最终压强。因此,我们可以将波义耳定律重新排列为:
代入已知值求解。