气体压力与体积

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1、pV=nRTp 压强V 体积n 摩尔数R 常量T 绝对温度一定质量的气体,在常问下和 1,2,3,4 倍大气压时的体积变化在常温1倍大气压下体积不变,2倍大气压体积为1/2,3倍为1/3,4倍为1/4 以此类推气体流量和压力的关系悬赏分:20 |解决时间:2008-8-4 20:22|提问者:抓工夫123在生产气体过程中,发现把气体的压力调稍低点,那么流量计显示数字要大点。 请教流量真的就大了些吗?(感觉压力低了,虽流量显示大了。但对气体来说,气体的密度也就低了点,所 以转化成气体重量应该还是不变的呀? 打个不恰当的比方:在管道里流动水和 水银。水和水银流量相同,但由于水银更重,对管道的压力也

2、就更大。要使水和 水银在同样时间里经管道落到瓶子里重量相同,那么水银的流量肯定要小些。) 不知我的谬论有无道理?最佳答案流体(包括气体和液体)的流量与压力可以用流体力学里的-伯努利方程-来表达: p+pgz+(1/2)*p2=C式中p、p、v分别为流体的压强、密度和速度.z为垂直方向高度;g为重力加 速度,C是不变的常数对于气体,可忽略重力,方程简化为:p+(1/2)*pv A2 = C那么对于你的问题,同一个管道水和水银,要求重量相同,那么水的重量是G1=Q1*v1,Q1是水流量,v1是水速.所以G1=G2-Q1*v1=Q2*v2-v1/v2=Q2/Q1p1+(1/2)*p1*v1 A2 =

3、 Cp2+(1/2)*p2*v2 A2 = C-(C-p1)/(C-p2)=p1*v1/p2*v2-(C-p1)/(C-p2)=p1*v1/p2*v2=Q2/Q1-(C-p1)/(C-p2)=Q2/Q1因此对于你的问题要求最后流出的重量相同,根据推导可以发现这种情况下,流量 是由压力决定的,因为pl如果很大的话,那么那么Q1可以很小,pl如果很小的话 Q1就必须大如果你能使管道内水的压强与水银的压强相同,那么Q2=Q1补充:这里的压强是指管道出口处与管道入口处的流体压力差.4-2氣體體積和壓力的關係1.波以耳定律:定溫下定量的氣體,其壓力和體積成比。P1/V例1在259時,一鋼筒內含乾燥空氣1

4、.5升,此氣體之壓力為3.00大氣壓,如溫度不變,將鋼筒內之活塞移動,使壓力減至1.00大氣壓,則鋼筒內4.5 升之氣體體積為若干?例2在1 atm時,有一氣泡由水池底部上升至水面,體積變為原來的4倍。119cm 30cm _|設水溫不變,則水池深度約為若干米? (A) 2.0 (B) 3.0 (C) 20 (D) 30。例31atm下,一端封閉、截面積1cm2的細長玻璃管中,封入長 19 公分的汞柱,保持水平時被封入之空氣柱 長有 30公分(如右圖)。問:(1)玻璃管之管口垂直向上時,被封入的空氣柱長度應為多少?24cm.40cm(2)管口垂直向下時空氣柱長度?例 4於一大氣壓下,將 57c

5、m 長,一端封閉,內徑一定的空玻璃管,以管口向下垂直插入一水銀槽中,而使玻璃管全長恰沒入水銀面。則(1)管內水銀面與封閉端之距離(就是管內聯考)38cm.114cmH空氣柱之高度)h約為若干公分?(2)管內氣體壓力若干?(80例5在8升的容器中盛有氧氣,其壓力為25 atm。若欲使壓力減為10 atm ,但溫度不改變,則須釋放出若干體積 % 的氧氣? (A) 20% (B) 40% (C)60% (D) 80%。例6化學實驗課時,老師用一不知道體積的玻璃球,測得其氣體壓力為一大 氣壓,此球與一預先抽成真空的半公升大玻璃球相連,中間用氣閥隔開。老師將氣閥打開,氣體流向真空球中,達成平衡後,量得壓

6、力為570mm1.5 升水銀柱。假設氣體膨脹進入真空球時溫度未變,且此氣體為理想氣體,求此未知體積的玻璃球有多大?例7如右圖,管之截面積為1cm2,一端封閉充入氦及水銀,大氣壓力為 76cmHg。如欲使充氦一端水銀面上升2cm,則需加入水銀: (A)24(B)25 (C)26 (D)27 (E)29 mLl.9 升例8理想氣體在容器內壓力為650mmHg,將一部分氣體抽出後,壓力減為 600mmHg ,被抽出之氣體在1大氣壓占有體積125毫升,設溫度不變, 試求該容器之體積。792 個例9玩具汽球在0C被充以H2,而H2氣的來源為8升,lOOatm的鋼筒。設 每一汽球充滿H2時的體積為1升,l

7、atm,若溫度不變則有若干個汽球可 被充滿?練習題目1. 定量之理想氣體,在25C, 0.93atm,體積為18.5L ,此氣體放入3.7L之容器內,溫度維持不變,則在新狀況時,氣體壓力為若干 atm?4.65atm2. 一般的引擎在點火前會將汽油與空氣的混合物由1.0大氣壓壓縮至9.5大氣 壓,若未壓縮前體積為410毫升,試問完全壓縮時體積變為多少毫升?43 毫升3. 25C下具有活塞的鋼筒中,裝有氮氣,總壓為500mmHg,今將活塞向外拉至某一位置,結果壓力變成125mmHg,則體積變為原來的若干倍?(A)1倍 (B)2 倍 (C)3 倍 (D)4 倍 (E)5 倍D4某真空玻璃容器體積為

8、8升,充入氧氣後,壓力為6atm ,今欲使壓力減為2atm,則在溫度不變情況下需放出氧氣若干%?66.65. 有一內裝氦氣的鋼筒,體積10升、壓力10 atm。則:欲在同溫下,充灌容積 1 升,壓力 2 atm 的塑膠瓶,共可填充幾瓶?406. 在 1 atm 時,於一端封閉的細長玻璃管中,封入長10 cm 汞柱,並保持水平,被封入的空氣柱長有20 cm。則當玻璃管的管口朝下時,被封入的空氣柱長約為若干 cm? (A) 18 (B) 21 (C) 23 (D) 25。2cm7.於一大氣壓下,將152公分長,一端封閉,內徑一定的玻璃管,以管口向下垂直插入一水銀槽中, 而使玻璃管全長恰沒入水銀面,

9、則管內水銀面與 封閉端之距離(就是管內容氣柱之高度)約為(A)76(B)62 (C)34(D)18 公分。8如右圖,管之截面積為1cm2,一端封閉充入氦及水銀,大氣壓力為76cmHg。如欲使充氦一端水銀面下降2cm ,則需取出水銀:_ (A)14.7 (B)18.7 (C)20.7 (D)27 mL9.1 大氣壓下,有一氣泡由水池底部上升至水面體積變為原來之3倍,設溫度不 變,則水深約為 (A)30 米 (B)20 米 (C)3 米 (D)2 米。 B10.有 A、B 兩個以細導管相連通,並以活塞控制開關的容器,其容器體積比為 2:1。活塞關閉時,在容器A中裝入120 cmHg的空氣,B容器中

10、裝入50 cmHg的空氣,再將活塞打開,則系統最後的壓力約為若干cmHg ?(A) 73 (B) 85(C) 97 (D) 145。C11.欲充He於一體積為0.4m3的氣球,使其壓力為1atm,則須接上體積10升、10瓶壓力為 5atm 之充 He 鋼瓶若干瓶?12.AD等體積容器,以內含水銀之U字管連結之,BC間 活栓關閉,容器中之氣體互不反應,AD內之壓力依次 為1.2、1.0、1.6及1.9atm。溫度一定,U形管與連結管 之體積忽略之 (1)AB間之汞柱高度差為若干mm? 把活栓打開後,BC中之氣體壓力為若干atm?是根據那 二個氣體定律求得的?(3)把活栓打開後,AB間之汞柱 高度差為若干mm? (4)把活栓打開後,CD間之汞柱高 度差為若干 mm?答(1)152, (2)1.3、波以耳、道耳吞, (3)76, (4)45613.壓力計長85 cm,水銀面上含微量空氣。當準確氣壓計為75 cmHg時,此氣壓計只有70 cmHg ;定溫時,當此氣壓計之水銀高度達65 cmHg時,標準氣壓計的高度應為若干 cm?(A) 67.0 (B) 68.8 (C) 69.6 (D) 71.5。 B

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