理想状态下气体的密度公式

理想状态下气体的密度公式
理想状态下气体的密度公式

理想状态下气体的密度公式

PV=Nrt ①

ρ=M/V ②

由①②得:

ρ=PM/nRT

对1摩尔气体,有:

ρ=PM/RT

式中ρ为密度,P为压强,M为质量,V为体积,n为物质的量,R为常数。

记得普通物理讲的理想气体公式: PV = nRT

(P:气压,V:体积,n:物质的量,R:常数,T:温度)。

刚刚看书,却有这样的公式,

________________

Q2 = Q1*√(P1*T2)/(P2*T1)

Q是流量,立方米/秒。

我的问题是那个平方根从那里来的?

气体流量测量的温度与压力补偿

汤良焕

摘要综述了干、湿气体及水蒸气流量测量中的温度、压力补偿方案,还介绍了其它类型流量计的温度、压力补偿,指出几点应注意的问题。

关键词:流量测量气体流量温度补偿压力补偿

The Temperature and Pressure Compensations for Gas Flow Measurement Abstract The strategies of the temperature and pressure compensations for

flow measurements of dry gas,wet gas and steam are described.The temperature and pressure compensations for other types of flow meters are also introduced.Some cautions are pointed out.

Key words:Flow measurement Gas flow Temperature compensation Pressure compensation

由于气体的可压缩性,决定了它的流量测量比液体复杂,仪表的输出信号除了与输入信号有关,还与气体密度有关,而气体的密度又是温度和压力(简称温压)的函数。所以,气体的流量测量普遍存在温压补偿问题。在仪表的设计或对旧设备的改造中,气体流量测控系统应尽可能采用微机化仪表,根据被测气体及仪表类型,选用合适的数学模型,实施温压自动补偿。

大部分气体,可近似地视为理想气体,其密度可用经过补正的理想气体状态方程来表示。有的气体,如水蒸气,即有别于理想气体,其密度不宜简单地用理想气体状态方程来表示。气体又有干、湿之分,对于湿气体,其密度除了与温度、压力有关外,还与湿度有关。近年来,不断涌现的微机化仪表,使气体流量测量的温压补偿变得简便而精确,从而提高了测量精度。

1 干气体流量测量的温压补偿

迄今,气体的流量测量主要是采用差压流量计,其流量基本方程式为

(1)

式中:q为被测气体在工作状态下的体积流量;ρ为被测气体在工作状态下的密度;Δp为差压;K为系数,它包含流量系数、膨胀系数、管道孔径等参数。严格说,它也受温压影响,只是,在常用温压下,这一影响可以忽略。本文讨论的温压补偿是指补偿密度随温压变化所造成的影响。

在实际使用中,仪表的标尺是以标准状态下的流量qn为刻度。根据管道内气体流量满足连续性方程

(2)

式中,带下标“n”的参数为标准状态下的值。由此可得到流量在两种状态(标准状态和工作状态)下的转换式:

(3)

将式(1)代入式(3)得:

(4)

而仪表的刻度是按设计工况设置的,即:

(5)

式(4)、式(5)相除即可得到当工况偏离设计值时密度的补偿公式:

(6)

式中,带下标“s”的参数为设计值。

再由气体状态方程导出的在不同状态下气体的密度转换式:

(7)

便可得到通常使用的温压补偿公式:

(8)

从式(8)可见,当气体的实际工况与设计工况相同时,流量计的示值与实际值相符(仅与差压有关),当实际工况偏离设计工况时,实际流量还会随着温度、压力的变化而变化。例如,压力变化25%,流量就会相差50%,可见误差极大。因此,气体流量测量必须进行温压补偿。

2 湿气体流量测量的温压补偿

湿气体与干气体的不同点是,其密度除了与温度、压力有关外,还与湿度有关。虽然湿度对测量的影响与温压比较相对较小,但与仪表的精度比,即不可忽略。湿气体的密度可用下式表示:

(9)

式中:0.804为温度0℃,一个标准大气压下,水蒸气的密度,kg/m3;ρ0、T0、Pn分别表示气体在0℃,一个标准大气压下的密度、绝对温度、绝对压力;F为气体的绝对湿度,kg/m3;Z为气体压缩系数。

将式(9)代入式(6)即得到包含湿度补正的湿气体温压补偿公式:

(10)

在工业中,有相当一部分湿气体在通常情况下是饱和气体,如:焦炉煤气,高炉煤气,混合煤气等。这类气体的绝对湿度是温度的单值函数,这使得有可能在进行温压补偿的同时实现对湿度的补正。对于混合煤气,其密度还受成分配比波动的影响,可以利用微机化仪表丰富的功能,一并实现温度、压力、湿度、配比的自动综合补正。这类饱和、混合气体的综合补偿,其在工程上的实施方法详见文献〔2,3〕。

3 水蒸气流量测量的温压补偿

水蒸气流量计的标尺通常是以质量流量qm为刻度的,其流量基本公式是:

(11)

其密度的补偿公式为:

(12)

前面提到,水蒸气不等同于理想气体,其密度与温度、压力没有现成的、精确的函数关系式,只能从手册中,根据温度和压力查表找出相应的密度。用户若需要使用常规仪表实施自动温压补偿,尚须建立合适的数学模型。水蒸气密度的数学模型有多种形式,下面列出两种常用的数学模型形式,谨供参考。

对于干饱和水蒸气,有:

ρ=a+bP (13)

对于过热水蒸气,有:

(14)

上述数学模型的诸常数:a,b与A,B,C,D的求法,可参考文献〔4,5〕。将上述数学模型代入式(12)即可得到水蒸气的温压补偿公式。

近年来,有些微机化流量计内部芯片存有水蒸气密度表,可实现精确测量,还可将质量流量转换成热流量,以便对能源进行更有效的管理。

4 其它类型流量计也存在温压补偿问题

近年来,一些新型流量计逐步得到推广应用,它们的测量原理不同于孔板,各有特色。某些说明书特别指出,本流量计不受密度影响。有些用户可能认为,采用此类流量计不用进行温压补偿了。其实不然,使用此类流量计测量气体,同样存在温压补偿问题。例如涡街流量计,通过检测涡街频率f,根据f与流速v成正比而求得气体的体积流量。其f与v的关系式为:

(15)

式中:?d为漩涡发生体迎着流向的宽度;D为管道内径;Sr为斯特劳哈尔常数。从公式本身看,流体的体积流量与密度无关。但涡街流量计所检测到的体积流量是工作状态下的流量q。而仪表的标尺是应与标准状态下的流量为刻度的。它们之间的换算关系式就是前面推得的式(3),即:

由此可见,虽然原理表达式中流量与密度无关,但是刻度的换算公式中却含有密度。因此,用此类仪表进行气体流量测量时,同样存在温压补偿问题,只是补偿公式不同而已。否则,仪表的示值就不能反映真实流量,其误差也是很大的。

5 结束语

气体流量测量普遍存在温压补偿问题,这是由气体的特性所确定了的。因此,在气体流量测量系统中,温压补偿是其中一个不可缺少的环节。若缺少这一环节,或不给于应有的重视,就会给测量带来误差,有时误差可高达百分之数十,甚至更大,使仪表的示值变得毫无意义。

对于超过常用温压范围而又要进行更精确测量时,还可选用近年来开发的全补偿式流量计,它可同时补偿式(1)中的系数K因温压变化所造成的影响。

作者简介:作者汤良焕,男,56岁,1965年毕业于湖南大学,高级工程师。

作者单位:莱鞠钢铁总厂,山东莱芜271104

参考文献

1 汤良焕.气体体积流量单位刍议.自动化仪表,1992,13(4)

2 汤良焕.饱和气体流量测量的温压自动补偿.工业仪表与自动化装置,1993(3)

3 汤良焕.混合煤气测量的自动综合补正.自动化仪表、装置和工程设计应用学术交流会议,安徽黄山,1994

4 邬振国.用最小二乘原理求饱和蒸汽密度数学模型.自动化仪表,1990,11(1)

5 汤良焕.用计算机求过热蒸汽密度数学模型.自动化仪表,1997,18(5)

收稿日期:1998-08-10。

参考资料:

https://www.360docs.net/doc/7211303953.html,/qikan/periodical.articles/zdhyb/zdhy99/ zdhy9906/990601.htm

怎样运用理想气体状态方程解题

§7 怎样运用理想气体状态方程解题 理想气体处在平衡状态时,描写状态的各个参量(压强P 、体积V 和温度T )之间关系式,叫理想气体状态方程,其数学表达式为: (1)M PV RT μ= 此式的适用条件是:①理想气体;②平衡态。 上式中: M -气体的质量; μ--摩尔质量; M μ-是气体的摩尔数。 对于一定质量, 一定种类的理想气体,在热平衡下,状态方程可写为: 112212PV PV M R const T T μ==== 此式表明:一定质量、一定种类的理想气体,几个平衡状态的各参量之间的关系。 对于种类相同的两部分气体的状态参量分别为1P 、1V 、1T 、2P 、2V 、2T ,现将其混合。其状态参量为P 、V 、T ,则状态参量间具有下列关系式: 112212 PV PV PV T T T =+ 此式实质上说明了质量守恒:12M M M =+(1M 、2M 与M 分别表示混合前后的质量),按照质量守恒与状态方程是否可以得知:式(3)对不同气体也照样适合?请思考。 一、关于气体恒量R 的单位选择问题: 一摩尔质量的理想气体,要标准状况下,即01P atm =,0273.15T K =,022.4V L =,故有000 PV R T =。 在国际单位制() 23P /,a N m m -压强体积用作单位中,R 的量值选8.31J/mol K ?。

因为:32331.01310/22.410/8.31/273.15N m m mol R J mol K K ???==?; 在压强用大气压、体积用3m 时,R 的量值取3 8.2110/atm m mol K -???,因为: 335122.410/8.2110/273.15atm m mol R atm m mol K K -??==??? 在压强用大气压作单位、体积用升作单位时,R 的量值选0.082/atm l mol K ??,因为: 122.4/0.082/273.15atm l mol R atm l mol K K ?==?? 应用M PV RT μ=计算时,压强、体积单位的选取必须与R 一致在同时温度必须用热力 学温标。 二、怎样用状态方程来解题呢? 1、根据问题的要求和解题的方便,倒塌选取研究对象。研究对象选择得合理,解题就会很方便,否则会造成很多麻烦。选择对象时,容易受容器的限制。事实上,有时一摆脱容器的束缚,就能巧选研究对象。选择时应注意:在独立方程的个数等于未知量的个数的前提下,研究对象的数目应尽可能地少。最好是,研究对象的数目恰好等于待求的未知量的数目,此时,中间未知量一个也没出现。 2、描写研究对象的初、未平衡状态,即确定平衡状态下的P 、V 、T ; 3、根据过程的特征,选用规律列出方程,并求解。选择研究对象与选用规律,其根据都是过程的特征,因此,这两者往往紧密联系。列方程时,一般用状态方程的式子多,而用状态变化方程时式子较少,故能用状态变化方程时应尽可能优先考虑。 气体的混合(如充气、贮气等)和分离(如抽气、漏气等)有关的习题不少。对于这类习题,可从不同角度出发去列方程:①从质量守恒定律或推广到不同种类的分子气体时总摩尔数不变来考虑;②从同温、同压下的折合的加和减来考虑。由于气体体积是温度、压强的函数,所以,在利用利用“气体折合体积的加和性”时必须注意,只有统一折算成相同温度

密度计算公式

一、密度计算公式 1. ρ表示_________,m表示________,V表示____________ 2.密度的国际单位是___________ 3. 1g/cm3=________kg/m3 7.9×103kg/m3=_______g/cm3 4. 水的密度为___________________, 它表示:________________________ 5.体积单位换算 1cm3=_________mL=_________m3 1dm3=__________L=__________m3=______cm3 例一.近年来科学家发现了宇宙中的中子星密度可达1×1014 t/m3,一个体积为33.5cm3的中子星的质量大 例2、一块冰的体积为30L,如果全部熔化成水,则体积是多少?(冰的密度为0.9×103kg/m3) 约是多少kg?

二、重力的计算公式:G=mg 1. G表示_________,m表示________,g表示____________ 2.g=___________表示_________________ 3.重力的方向为___________ 一个苹果的质量约为200g,其重力约为_________ 某同学的体重为588N,则其质量为_________ 三、压强计算公式 1. p表示_________,F表示________,S表示____________ 2.压强的国际单位是___________ 3.1Pa=________N/m2 4. 人站立时对地面的压强为______________, 它表示:________________________ 5.单位换算 1cm2=________m2 例1、质量为7.9Kg的正方体铁块,放在1m2的水平桌子中央,铁的密度是7.9×103Kg/m3,(g取10N/Kg)。 求:(1)铁块对桌面的压力和压强。 (2)加上10N水平向右的拉力后,使铜块在桌面上做匀速直线运动时,铜块对桌面的压力和压强。

理想气体状态方程

***********学院 2015 ~ 2016 学年度第一学期 教师课时授课教案(首页) 学科系:基础部授课教师:**** 专业:药学科目:物理课次: 年月日年月日

理想气体状态方程 (一)引入新课 在讲授本节课之前,让学生完成理想气体方程的实验。上课时,利用学生实验的一组数据进行分析,归纳总结出气体状态方程,再引入理想气体。 (二)引出课程内容 1.气体的状态参量 (1)体积V 由于气体分子可以自由移动,所以气体具有充满整个容器的性质。因而气体的体积由容器的容积决定。气体的体积就是盛装气体的容器的容积。 体积的单位:立方米,符号是m3 。体积的其他单位还有dm3(立方分米)和cm3(立方厘米)。日常生活和生产中还用1L(升)作单位。 各种体积单位的关系: 1 m3=103 L=103 dm3=106 cm3 (2)温度 温度是用来表示物体冷热程度的物理量。要定量地确定温度,必须给物体的温度以具体的数值,这个数值决定于温度零点的选择和分度的方法。温度数值的表示方法称为温标。 ①日常生活中常用的温标称为摄氏温标。它是把1.013×105Pa气压下水的冰点定为零度,沸点定为100度,中间分为100等分,每一等分代表1度。用这种温标表示的温度称为摄氏温度,用符号t表示。 摄氏温度单位:摄氏度,符号是℃。 温标:温度数值的表示方法称为温标。 ②在国际单位制中,以热力学温标(又称为绝对温标)作为基本温标。这种温标以 -273.15 ℃作为零度,称为绝对零度。用这种温标表示的温度,称为热力学温度或绝对温度,用符号T表示。 绝对温度单位:开尔文,简称开,符号是 K。 热力学温度和摄氏温度只是零点的选择不同,但它们的分度方法相同,即二者每一度的大小相同。 ③热力学温度和摄氏温度之间的数值关系: T t=+(为计算上的简化,可取绝对零度为-273℃) 273 例如气压为1.013×105 Pa时 冰的熔点t =0 ℃→T = 273 K 水的沸点t =100 ℃→T =(100+273)K 温度与物质分子的热运动关系:温度越高,分子热运动越剧烈。分子平均速率也越大(各

理想气体状态方程整理

19.(2015?潍坊二模?37) (2)如图所示,一个粗细均匀的平底网管水平放置,右端用一橡皮塞塞住,气柱长20cm ,此时管内、外压强均为1.0×105Pa ,温度均为27℃;当被封闭气体的温度缓慢降至-3℃时,橡皮塞刚好被推动;继续缓慢降温,直到橡皮塞向内推进5cm .已知圆管的横截面积为4.0.×105-m 2,橡皮与网管间的滑动摩擦力等于最大静摩擦力,大气压强保持不变.求:(i)橡皮与圆管间的最大静摩擦力; (ii)被封闭气体最终的温度. 20. (2015?枣庄八中模拟?14).将如图所示的装置的右端部分气缸B 置于温度始终保持不变的环境中,绝热气缸A 和导热气缸B 均固定在地面上,由刚性杆连接的绝热活塞与两气缸间均无摩擦,开始时两形状相同的长方体气缸内装有理想气体,压强均为P 0、体积均为V 0、温度均为T 0.缓慢加热A 中气体,使气缸A 的温度升高为1.5T 0,稳定后.求: (i )气缸A 中气体的压强P A 以及气缸B 中气体的体积V B ; (ii )此过程中B 中气体吸热还是放热?试分析说明. 21.(2015?陕西三模?14)如图,导热性能极好的气缸,高为L=l.0m ,开口向上固定在水平面上,气缸中有横截面积为S=100cm 2 、质量为m=20kg 的光滑活塞,活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内.当外界温度为t=27℃、大气压为P 0=l.0×l05 Pa 时,气柱高度为l=0.80m ,气缸和活塞的厚度均可忽略不计,取g=10m/s 2 ,求: ①如果气体温度保持不变,将活塞缓慢拉至气缸顶端.在顶端处,竖直拉力F 有多大? ②如果仅因为环境温度缓慢升高导致活塞上升,当活塞上升到气缸顶端时,环境温度为多少摄氏度? 23.(2015?德州二模?37) (2)(8分)如图所示,质量1m kg =的导热气缸倒扣在水平地面上,A 为一T 型活塞,气缸内充有理想气体。气缸的横截面积S=2×10-4m 2 ,当外界温度为t=27℃时,气缸对地面恰好没有压力,此时活塞位于气缸中央。不计气缸壁厚度,内壁光滑,活塞始终在地面上静止不 动,大气压强为52 0110,10/P Pa g m s =?=。求: ①气缸内气体的压强;②环境温度升高时,气缸缓慢上升,温度至少升高到多少时,气缸不再上升。 ③气缸不再上升后,温度继续升高,从微观角度解释压强变化的原因。 24.(2015?吉林三模?33)(2)(10分)如图20所示,开口向上竖直放置的内壁光滑气缸,其侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为m 的密闭活塞,活塞A 导热,活塞B 绝热,将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分。初状态整个装置静止不动处于平衡,Ⅰ、Ⅱ两部分气体的长度均为l 0,温度为T 0。设外界大气压强为P 0保持不变,活塞横截面积为S ,且mg=P 0S ,环境温度保持不变。求: ①在活塞A 上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于2m ,两活塞在某位置重新处于平衡,活塞B 下降的高度。 ②现只对Ⅱ气体缓慢加热,使活塞A 回到初始位置.此时Ⅱ气体的温度。

理想气体状态方程式

第1章第零定律与物态方程 一、基本要点公式及其适用条件 1.系统的状态和状态函数及其性质 系统的状态—就是系统物理性质和化学性质的综合表现,它采用系统的宏观性质来描述系统的状态,系统的宏观性质,也称为系统的"状态函数"。 系统的宏观性质(状态函数)—就是由大量(摩尔级)的分子、原子、离子等微观粒子组成的宏观集合体所表现出的集团行为,简称"热力学性质"或“热力学函数”如p、V、T、U、H、S、A、G等。 Z=f(x,y)表示一定量、组成不变的均相系统,其任意宏观性质(Z)是另两个独立宏观性质(x,y)的函数。状态函数Z具有五个数学特征: (1),状态函数改变量只决定于始终态,与变化过程途径无关。 (2),状态函数循环积分为零,这是判断Z是否状态函数的准则之一。 (3),系Z的全微分表达式 (4),系Z的 Euler 规则,即微分次序不影响微分结果。 (5),系Z、x、y满足循环式,亦称循环规则。 2.热力学第零定律即热平衡定律: 当两个物态A和B分别与第三个物体C处于热平衡,则A和B之间也必定彼此处于热平衡。T=t+273.15,T是理想气体绝对温标,以"K"为单位。t是理想气体摄氏温标,以"℃"为单位。 绝对温标与摄氏温标在每一度大小是一样的,只是绝对温标的零度取在摄氏温标的 -273.15℃处,可以看出,有了绝对温标的概念后,只需确定一个固定参考点(pV)0p=0,依国际计量大会决定,这个参考点选取在纯水三相点,并人为规定其温度正好等于 273.16K。 3.理想气态方程及其衍生式为: ;式中p、V、T、n单位分别为 Pa、m3、K、mol;R=8.314J·mol-1·K-1,V m为气体摩尔体积,单位为 m3·mol-1,ρ为密度单位kg·m-3,M 为

常用气体密度的计算

常用气体密度的计算 常用气体密度的计算 1.干空气密度 密度是指单位体积空气所具有的质量, 国际单位为千克/米3(kg/m3),一般用符号ρ表示。其定义式为:ρ = M/V (1--1) 式中 M——空气的质量,kg; V——空气的体积,m3。 空气密度随空气压力、温度及湿度而变化。上式只是定义式,通风工程中通常由气态方程求得干、湿空气密度的计算式。由气态方程有: ρ=ρ0*T0*P/P0*T (1--2) 式中:ρ——其它状态下干空气的密度,kg/m3; ρ0——标准状态下干空气的密度,kg/m3; P、P0——分别为其它状态及标准状态下空气的压力,千帕(kpa); T、T0——分别为其它状态及标准状态下空气的热力学温度,K。 标准状态下,T0=273K,P0=101.3kPa时,组成成分正常的干空气的密度ρ0=1.293kg/m3。将这些数值代入式(1-2),即可得干空气密度计算式为: ρ = 3.48*P/T (1--3) 使用上式计算干空气密度时,要注意压力、温度的取值。式中P为空气的绝对压力,单位为kPa;T为空气的热力学温度(K),T=273+t, t为空气的摄氏温度(℃)。 2.湿空气密度 对于湿空气,相当于压力为P的干空气被一部分压力为Ps的水蒸汽所占据,被占据后的湿空气就由压力为Pd的干空气和压力为Ps的水蒸汽组成。根据道尔顿分压定律,湿空气压力等于干空气分压Pd与水蒸汽分压Ps之和,即:P=Pd+Ps。 根据相对湿度计算式,水蒸汽分压Ps=ψPb,根据气态方程及道尔顿的分压定律,即可推导出湿空气密度计算式为:

ρw=3.48*P(1-0.378*ψ*Pb/P)/T (2--1)式中ρw ——湿空气密度,kg/m3; ψ——空气相对湿度,%; Pb——饱和水蒸汽压力,kPa(由表2-1-1确定)。 其它符号意义同上。 表2-1-1 不同温度下饱和水蒸汽压力 3、湿燃气密度

理想气体状态方程典型例题解析

理想气体状态方程·典型例题解析 【例1】某房间的容积为20m 3,在温度为17℃,大气压强为74 cm Hg 时,室内空气质量为25kg ,则当温度升高到27℃,大气压强变为76 cm Hg 时,室内空气的质量为多少千克? 解析:以房间内的空气为研究对象,是属于变质量问题,应用克拉珀龙方程求解,设原质量为m ,变化后的质量为m ′,由克拉珀龙方程 pV RT =可得:m M m m m m 25kg 24.81kg =……①′=……②②÷①得:=∴′==×××=.MpV RT Mp V RT m m p T p T p T p T 122 211221127629074300 点拨:对于变质量的问题,应用克拉珀龙方程求解的比较简单. 【例2】向汽车轮胎充气,已知轮胎内原有空气的压强为1.5个大气压,温度为20℃,体积为20L ,充气后,轮胎内空气压强增大为7.5个大气压,温度升为25℃,若充入的空气温度为20℃,压强为1个大气压,则需充入多少升这样的空气(设轮胎体积不变). 解析:以充气后轮胎内的气体为研究对象,这些气体是由原有部分加上充入部分气体所混合构成. 轮胎内原有气体的状态为:p 1=1.5 atm ,T 1=293K ,V 1=20L . 需充入空气的状态为:p 2=1atm ,T 2=293K ,V 2=? 充气后混合气体状态为:p =7.5atm ,T =298K ,V =20L 由混合气体的状态方程:+=得:p V T p V T pV T 111222 V (pV T )(7.520298)117.5(L)2=-·=×-××=p V T T p 1112215302932931 . 点拨:凡遇到一定质量的气体由不同状态的几部分合成时,可考虑用混合气体的状态方程解决. 【例3】已知空气的平均摩尔质量为2.9×10-2 kg/mol ,试估算室温下,空气的密度. 点拨:利用克拉珀龙方程=及密度公式ρ=可得ρ=, pV RT m M m V pM RT

理想气体状态方程四种情况

理想气体状态方程 1、如图所示,U形管右管横截面积为左管2倍,管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为 280K的空气柱,左右两管水银面高度差为36cm,大气压为76cm Hg.现向右管缓慢补充水银. ①若保持左管内气体的温度不变,当左管空气柱长度变为20cm时,左管内气体的压强为多大? ②在①条件下,停止补充水银,若给左管的气体加热,使管内气柱长度恢复到26cm,则左管 内气体的温度为多少? 2、如图所示,两端开口、粗细均匀的足够长的玻璃管插在水银槽中,管的上部有一定长度的 水银,两段空气柱被封闭在左右两侧的竖直管中。开启上部连通左右水银的阀门A,当温度为 300 K平衡时水银的位置如图(h1=h2=5 cm,L1=50 cm),大气压为75 cmHg。求: (1)右管内空气柱的长度L2; (2)关闭阀门A,当温度升至405 K时,左侧竖直管内气柱的长度L3。 3、如图所示,截面均匀的U形玻璃细管两端都开口,玻璃管足够长,管内有两段水银柱封闭着一段空气柱,若气柱温度是270C时,空气柱在U形管的左侧,A、B两点之间封闭着的空气柱长为15cm,U形管底边长CD=10cm,AC高为5cm。已知此时的大气压强为75cmHg。 (1)若保持气体的温度不变,从U形管左侧管口处缓慢地再注入25cm长的水银柱,则管内空 气柱长度为多少?某同学是这样解的: 对AB部分气体,初态p1=100cmHg,V1=15S cm3,末态p2=125cmHg,V2=LS cm3, 则由玻意耳定律p1V1=p2V2解得管内空气柱长度L=12cm。 以上解法是否正确,请作出判断并说明理由, 如不正确则还须求出此时管内空气柱的实际长度为多少? (2)为了使这段空气柱长度恢复到15cm,且回到A、B两点之间,可以向U形管中再注入一些水银,且改变气体的温度。问:应从哪一侧管口注入多长的水银柱?气体的温度变为多少? 4、一圆柱形气缸,质量M为10 kg,总长度L为40 cm,内有一厚度不计的活塞,质量m为5 kg,截 面积S为50 cm2,活塞与气缸壁间摩擦不计,但不漏气,当外界大气压强p0为1′105Pa,温度t0为7° C时,如果用绳子系住活塞将气缸悬挂起来,如图所示,气缸内气体柱的高L1为35 cm,g取 10 m/s2.求:①此时气缸内气体的压强;②当温度升高到多少摄氏度时,活塞与气缸将分离. 5、如图所示,两个绝热、光滑、不漏气的活塞A和B将气缸内的理想气体分隔成甲、乙两部分, 气缸的横截面积为S = 500 cm2。开始时,甲、乙两部分气体的压强均为1 atm(标准大气压)、 温度均为27 ℃,甲的体积为V1 = 20 L,乙的体积为V2 = 10 L。现保持甲气体温度不变而使 乙气体升温到127 ℃,若要使活塞B仍停在原位置,则活塞A应向右推多大距离? 6、如图所示,一导热性能良好、内壁光滑的气缸竖直放置,在距气缸底部l=36cm处有一与气缸固定 连接的卡环,活塞与气缸底部之间封闭了一定质量的气体.当气体的温度T0=300K、大气压强p0=1.0 ×105Pa时,活塞与气缸底部之间的距离l0=30cm,不计活塞的质量和厚度.现对气缸加热,使活塞缓 慢上升,求: ①活塞刚到卡环处时封闭气体的温度T1.②封闭气体温度升高到T2=540K时的压强p2. 7、使一定质量的理想气体的状态按图中箭头所示的顺序变化,图线 BC是一段以纵轴和横轴为渐近线的双曲线。 (1)已知气体在状态A的温度T A=300K,问气体在状态B、C和D的温度 各是多大?

理想气体状态方程实验

理想气体状态方程实验 【目的和要求】 验证理想气体状态方程;学习使用气压计测量大气压强。 【仪器和器材】 气体定律实验器(J2261型),钩码(J2106型),测力计(J2104型),方座支架(J1102型),温度计(0-100℃),烧杯,刻度尺,热水,气压计(全班共用)。 【实验方法】 1.记录实验室内气压计的大气压强p0。用刻度尺测出气筒全部刻度的长度,用测得的长度除气筒的容积得活塞的横截面积S,还可以进一步算出活塞的直径d(也可用游标卡尺测出活塞的直径d求得S)。 2.将仪器如图 3.4-1安装好。调整气体定律实验器使它成竖直状态。 3.先将硅油注入活塞内腔做润滑油。取下橡皮帽,把活塞拉出一半左右,使气筒内存留一定质量的空气,最后用橡皮帽会在出气嘴上,把气筒内的空气封闭住。 4.向烧杯内加入冷水,直到水完全浸设气体定律实验器的空气柱为止。 5.大约2分钟后,待气体体积大小稳定,读出温度计的度数,和气体的体积(以气柱长度表示)。 6.在气体定律实验器的挂钩上加挂钩码并记下钩码的质

量,用测力计提拉活塞记下活塞重G0,改变被封闭的空气柱的压强。用公式P=P0±(F/S)计算出空气柱的压强。同时读出水的温度、气体的体积。 7.给烧杯内换上热水,实验一次。 8.改变加挂的钩码数(或弹簧秤的示数),再分别做四次上面的实验。 9.将前面得到的数据填入上表,并算出每次实验得到的PV/T的值。 【注意事项】 1.力求气筒内的气体温度与水温一致,同时P、V、T的值尽量在同一时刻测定。一般先读出水的温度紧接着读气体的体积,因为气体的体积是随水的温度变化的。 2.要密封好气筒内的空气,不能漏气,并且气体的体积约占气筒总容积的一半,效果较好。 3.给活塞加挂钩码时,一定要使两边质量相同,使两边保持平衡,挂钩码要缓慢进行。 4.在公式P=P0±(F/S)中压力F是指活塞、硅油及活塞上的一些配件所受的重力G0和对活塞施加的拉力或压力。 5.计算压强时,应把各个量换算成统一单位后再运算,温度计读出的温度应折算成热力学温度。 6.空气柱一定要完全浸入水中,否则气体的温度就测不准

理想气体状态方程

理想气体状态方程 理想气体状态方程(ideal gas,equation of state of),也称理想气体定律或克拉佩龙方程,描述理想气体状态变化规律的方程。质量为m,,摩尔质量为M的理想气体,其状态参量压强p、体积V和绝对温度T之间的函数关系为pV=mRT/M=nRT 式中ρ和n分别是理想气体的摩尔质量和物质的量;R是气体常量。对于混合理想气体,其压强p是各组成部分的分压强p1、p2、……之和,故 pV=(p1+p2+……)V=(n1+n2+……)RT,式中n1、n2、……是各组成部分的摩尔数。 以上两式是理想气体和混合理想气体的状态方程,可由理想气体严格遵循的气体实验定律得出,也可根据理想气体的微观模型,由气体动理论导出。在压强为几个大气压以下时,各种实际气体近似遵循理想气体状态方程,压强越低,符合越好,在压强趋于零的极限下,严格遵循。 pV=nRT(克拉伯龙方程[1]) p为气体压强,单位Pa。V为气体体积,单位m3。n为气体的物质的量,单位mol,T为体系温度,单位K。 R为比例系数,数值不同状况下有所不同,单位是J/(mol·K) 在摩尔表示的状态方程中,R为比例常数,对任意理想气体而言,R是一定的,约为8.31441±0.00026J/(mol·K)。 如果采用质量表示状态方程,pV=mrT,此时r是和气体种类有关系的,r=R/M,M为此气体的平均分子量. 经验定律 (1)玻意耳定律(玻—马定律) 当n,T一定时V,p成反比,即V∝(1/p)① (2)查理定律 当n,V一定时p,T成正比,即p∝T ② (3)盖-吕萨克定律 当n,p一定时V,T成正比,即V∝T ③ (4)阿伏伽德罗定律 当T,p一定时V,n成正比,即V∝n ④ 由①②③④得 V∝(nT/p)⑤ 将⑤加上比例系数R得 V=(nRT)/p 即pV=nRT 实际气体中的问题当理想气体状态方程运用于实际气体时会有所偏差,因为理想气体的基本假设在实际气体中并不成立。如实验测定 1 mol乙炔在20℃、101kPa 时,体积为24.1 dm,,而同样在20℃时,在842 kPa下,体积为0.114 dm,,它们相差很多,这是因为,它不是理想气体所致。 一般来说,沸点低的气体在较高的温度和较低的压力时,更接近理想气体,如氧气的沸点为-183℃、氢气沸点为-253℃,它们在常温常压下摩尔体积与理想值仅相差

理想气体状态方程专题训练

理想气体状态方程专题训练 一、封闭气体压强计算 1.在图中,各装置均静止,已知大气压强为P0 ,液体密度为ρ,求被封闭气体的压强p 2.如图所示,一个横截面积为S的圆筒形容器竖直放置.金属圆板A的 上表面是水平的,下表面是倾斜的,下表面与水平面的夹角为θ,圆板 的质量为M.不计圆板与容器内壁之间的摩擦.若大气压强为p0,则求 被圆板封闭在容器中的气体的压强p. 3.如图所示,光滑水平面上放有一质量为M的汽缸,汽缸内放有一质量为m、可在气缸内无摩擦滑动的活塞,活塞面积为S,现用水平恒力F向右推汽缸,最后汽缸和活塞达到相对静止状态,求此时缸内封闭气体的压强P。(已知外界大气压为P0)

二、理想气体状态方程的基础应用 4.一定质量的理想气体由状态A经过状态B变为状态C,其有关数据如p-T图象甲所示.若气体在状态A的温度为-73.15℃,在状态C的体积为0.6m3.求: (1)状态A的热力学温度; (2)说出A至C过程中气体的变化情形,并根据图象提供的信息,计算图中V A的值;(3)在图乙坐标系中,作出由状态A经过状态B变为状态C的V-T图象,并在图线相应位置上标出字母A、B、C.如果需要计算才能确定坐标值,请写出计算过程. 三、单一封闭气体问题 5.一足够长的粗细均匀的玻璃管开口向上竖直放置,管内由15cm长的水银柱 封闭着50cm长的空气柱.若将管口向下竖直放置,空气柱长变为多少cm? (设外界大气压强为75cmHg,环境温度不变) 6.在如图所示的气缸中封闭着温度为400K的空气,一重物用绳索经 滑轮与缸中活塞相连接,重物和活塞均处于平衡状态,这时活塞离 缸底的高度为10cm,如果缸内空气变为300K,问: (1)重物是上升还是下降? (2)这时重物将从原处移动多少厘米?(设活塞与气缸壁间无摩擦)

理想气体状态方程

理想气体状态方程 【同步达纲练习】 1.一定质量的理想气体,从初态(P1,V1,T1)变化到终态(P2,V2,T2),下列各量关系中不可能实现的应为( ) A.P1>P2,V1>V2,T1>T2 B.P1>P2,V1>V2,T1<T2 C.P1<P2,V1>V2,T1<T2 D.P1<P2,V1<V2,T1>T2 2.对一定质量的理想气体,在下列各种过程中,可能发生的过程是:( ) A.气体膨胀对外做功,温度升高 B.气体吸热,温度降低 C.气体放热,压强增大 D.气体放热,温度不变 3.如图13.3-8所示,A、B两点表示一定质量的理想气体的两个状态,当气体自状态A 变化到状态B时( ) A.体积必须变大 B.有可能经过体积减小的过程 C.外界必然对气体做正功 D.气体必然从外界吸热 4.如下图所示,能反映理想气体经历了等温变化等容变化等压变化,又回到原来状态的图是( ) 5.一汽泡以30m深的海底升到水面,设水底温度是4℃,水面温度是15℃,那么汽泡在水面的体积约是水底时( ) A.3倍 B.4倍 C.5倍 D.12倍 6.如下图甲所示,P-T图上的图线abc表示一定质量的理想气体的状态变化过程,此过程在P-V图上(下图 (乙)所示)的图线应为( ) 甲乙 7.一定量气体可经不同的过程以状态(P1、V1、T1)变到状态(P2、V2、T2),已知T2>T1.则在这些过程中( ) A.气体一定都从外界吸收热量 B.气体和外界交换的热量都是相等的

C.外界对气体所做的功都是相等的 D.气体内能间变化量都是相等的 8.如下图所示,密封的圆柱形容器中盛有27℃,压强为1atm的空气,容器中间用两个绝热但能自由活动的活塞隔成体积相等的三个部分.将A部分加热到227℃,C部分加热到327℃,B部分温度不变.平衡后,A、B、C三部分体积之比为. 9.如下图所示,A、B是两截面积相同的气缸,放在水平地面上,活塞可无摩擦地上、下移动.活塞上固定一细的刚性推杆,顶在一可绕水平固定轴O自由旋转的杠杆MN上,接触点光滑.活塞(连推杆)、杠杆的质量均可忽略,开始时,A和B中气体压强为P A=1.10×105Pa 和P B=1.20×105Pa,体积均为V0=1.00L,温度均为T0=300K,杠杆处于水平位置,设大气压强始终P0=1.00×105Pa,当气缸B中气体的温度T B变为400K,体积V B=1.10L时,求气缸A 中气体温度. 【素质优化训练】 1.如图所示,水平放置的密封气缸的活塞被很细的弹簧拉住,气缸内密封一定质量的气体.当缸内气体温度为27℃,弹簧的长度为30cm时,气缸内气体压强为缸外大气压的1.2倍.当缸内气体温度升高到127℃时,弹簧的长度为36cm.求弹簧的原长?(不计活塞与缸壁的摩擦) 2.如图所示,在圆筒形真空容器内,弹簧下挂一重量可忽略的活塞.当弹簧自然伸长时,活塞刚好触及容器底部.如果活塞下充入一定质量的温度为T的某种气体,则气柱高度为h.问气体温度升高到T′时,气柱的高度h′是多少?(设活塞不漏气,且与器壁无摩擦) 3.一个质量可不计的活塞将一定质量的理想气体封闭在上端开口的直立筒形气缸内,活塞上堆放着铁砂,如图所示,最初活塞搁置在气缸内壁的卡环上,气体柱的高度为H0,压强等于大气压强P0,现对气体缓慢加热,当气体温度升高了△T=60K时,活塞(及铁砂)开始离开卡环而上升,继续加热直到气柱高度为H1=1.5H0.此后在维持温度不变的条件下逐渐取走铁砂,直到铁砂全部取走时,气柱高度变为H2=1.8H0.求此时气体的温度.(不计活塞与气缸之间的摩擦)

蒸汽密度计算公式

饱和蒸汽密度计算公式ρ=Ap+B ρ------蒸汽密度,kg/m3; p ----------流体绝对压力,MPa ; A、B--------系数和常数。 不同压力段的密度计算式 2.过热蒸汽密度计算公式 =1+F1(T) p+F2(T)p2+F3(T)p3 P-------压力,Pa; ρ-------蒸汽密度kg/m3 R-------气体常数,R=461J/(kg?K) T-------温度,K F1(T)=(b0+b1φ+…b5φ5)×10-9 F2(T)=(c0+c1φ+…c8φ8)×10-16 F3(T)=(d0+d1φ+…d8φ8)×10-23 b0= -5.01140 c0= -29.133164 d0= +34.551360 b1= +19.6657 c1=+129.65709 d1= +230.69622 b2= -20.9137 c2=-181.85576 d2= -657.21885 b3= +2.32488 c3=+0.704026 d3= +1036.1870 b4= +2.67376 c4=+247.96718 d4= -997.45125 b5= -1.62302 c5=-264.05235 d5= +555.88940 c6=+117.60724 d6= -182.09871 c7=-21.276671 d7= +30.554171 c8=+0.5248023 d8= -1.99178134 φ=103/T 1、过热蒸汽密度 IN:REAL;(*补偿前流量,t/h*) TE:REAL;(*介质温度,摄氏度*) PT:REAL;(*介质压力,Mpa*)

专题14 理想气体状态方程

专题14 理想气体状态方程 【母题来源一】2019年普通高等学校招生全国统一考试物理(全国Ⅰ卷) 【母题原题】(2019·新课标全国Ⅰ卷)(5分)某容器中的空气被光滑活塞封住,容器和活塞绝热性能良好,空气可视为理想气体。初始时容器中空气的温度与外界相同,压强大于外界。现使活塞缓慢移动,直至容器中的空气压强与外界相同。此时,容器中空气的温度__________(填“高于”“低于”或“等于”)外界温度,容器中空气的密度__________(填“大于”“小于”或“等于”)外界空气的密度。 【答案】低于 大于 【解析】由题意可知,容器与活塞绝热性能良好,容器内气体与外界不发生热交换,故0Q ?=,但活塞移动的过程中,容器内气体压强减小,则容器内气体正在膨胀,体积增大,气体对外界做功,即0W <,根据热力学第一定律可知:0U Q W ?=?+<,故容器内气体内能减小,温度降低,低于外界温度。最终容器内气体压强和外界气体压强相同,根据理想气体状态方程:PV nRT =,又m V ρ=,m 为容器内气体质量。联立得:Pm nRT ρ= ,取容器外界质量也为m 的一部分气体,由于容器内温度T 低于外界温度,故容器内气体密度大于外界。 【母题来源二】2019年全国普通高等学校招生统一考试物理(全国Ⅰ卷) 【母题原题】(2019·新课标全国Ⅰ卷)(10分)热等静压设备广泛用于材料加工中。该设备工作时,先在室温下把惰性气体用压缩机压入到一个预抽真空的炉腔中,然后炉腔升温,利用高温高气压环境对放入炉腔中的材料加工处理,改善其性能。一台热等静压设备的炉腔中某次放入固体材料后剩余的容积为0.13 m 3,炉腔抽真空后,在室温下用压缩机将10瓶氩气压入到炉腔中。已知每瓶氩气的容积为3.2× 10-2 m 3,使用前瓶中气体压强为1.5×107 Pa ,使用后瓶中剩余气体压强为2.0×106 Pa ;室温温度为27 ℃。氩气可视为理想气体。 (1)求压入氩气后炉腔中气体在室温下的压强; (2)将压入氩气后的炉腔加热到1 227 ℃,求此时炉腔中气体的压强。 【答案】(1)p 2=3.2× 107 Pa (2)p 3=1.6×108 Pa 【解析】(1)设初始时每瓶气体的体积为V 0,压强为p 0;使用后气瓶中剩余气体的压强为p 1。假设体积为V 0、压强为p 0的气体压强变为p 1时,其体积膨胀为V 1。由玻意耳定律 p 0V 0=p 1V 1 ①

理想气体状态方程研究历程

理想气体状态方程研究历程 理想气体状态方程(又称理想气体定律、普适气体定律)是描述理想气体在处于平衡态时,压强、体积、物质的量、温度间关系的状态方程。它建立在玻意耳-马略特定律、查理定律、盖-吕萨克定律等经验定律上。(特此澄清,一般克拉伯龙方程是指描述相平衡的方程dp/dT=L/(TΔv)。把理想气体方程和克拉伯龙方程等效是不正确的,尽管理想气体定律是由克拉伯龙发现,但是国际上不把理想气体状态方程叫克拉伯龙方程。) 其方程为pV = nRT。这个方程有4个变量:p是指理想气体的压强,V为理想气体的体积,n表示气体物质的量,而T则表示理想气体的热力学温度;还有一个常量:R为理想气体常数。可以看出,此方程的变量很多。因此此方程以其变量多、适用范围广而著称,对常温常压下的空气也近似地适用。 这个方程是两个多世纪以来许多科学家经过不断地试验、观察、归纳总结才取得的成果,汇集了许多由2个变量的实验定律而构成。 1662年,英国化学家波义耳使用类似右图的U型玻璃管进行实验:用水银压缩被密封于玻璃管内的空气。加入水银量的不同会使其中空气所受的压力也不同。波义耳经过观察管内空气的体积随水银柱高度不同而发生的变化,记录了一组数据(一定量空气在室温、大气压为29.1 inHg下)。 经过观察,他认为在管粗细均匀的情况下,管中空气的体积与空气柱l 成正比,而空气所受压力为大气压与水银柱压差Δh的和;据此,他认为在恒温下,一定量的空气所受的压力与气体的体积成反比。 其他两位科学家,贝蒂和布里兹曼也研究了氢气的体积和压力的关系。多种气体的试验均得到了相同的结果,这个结果总结为玻意耳-马略特定律,即:温度恒定时,一定量气体的压力和它的体积的乘积为恒量。 1787年,查理研究氧气、氮气、氢气、二氧化碳及空气等气体从0℃加热到100℃时的膨胀情况,发现在压力不太大时,任何气体的膨胀速率是一样的,而且是摄氏温度的线性函数。即某一气体在100℃中的体积为,而在0℃时为,经过实验,表明任意气体由0℃升高到100℃,体积增加37%。 1802年,盖-吕萨克在试验中发现,体积不变时,一定量的气体的压力和温度成正比,即温度每升高(或降低)1℃,其压力也随之增加(或减少)其0℃时压力的。 查理-盖吕萨克定律是近1个世纪后,物理学家克劳修斯和开尔文建立了热力学第二定

燃气基本性质计算公式

计算公式 ※公式分类→ 燃气基本性质| ·华白数计算来源:《燃气燃烧与应 用》 2003-11-12 公式说明: 公式: 参数说明:W——华白数,或称热负荷指数; H——燃气热值(KJ/Nm3),按照各国习惯,有些取用高热值,有些取用低热值;S——燃气相对密度(设空气的S=1)。 ·含有氧气的混合气体 爆炸极限 来源:《燃气输配》中 国建筑工业出版社 2003-6-30 公式说明:

公式: 参数说明:L T——包含有空气的混合气体的整体爆炸极限(体积%);L nA——该混合气体的无空气基爆炸极限(体积%); y AiR——空气在该混合气体中的容积成分(%)。 ·含有惰性气体的混合 气体的爆炸极限 来源:《燃气输配》中 国建筑工业出版社 2003-6-30 公式说明: 公式: 参数说明:L——含有惰性气体的可燃气体的爆炸极限(体积%); L c——该燃气的可燃基(扣除了惰性气体含量后、重新调整计算出的各燃气容积成分)的爆炸极限值(体 积%); y N——含有惰性气体的燃气中,惰性气体的容积成分(%)。

·只含有可燃气体的混 合气体的爆炸极限 来源:《燃气输配》中 国建筑工业出版社 2003-6-30 公式说明: 公式: 参数说明:L——混合气体的爆炸(下上)限(体积%); L1、L2……L n——混合气体中各可燃气体的爆炸下(上)限(体积%); y1、y2……y n——混合气体中各可燃气体的容积成分(%)。 ·液态碳氢化合物的容 积膨胀 来源:《燃气输配》中 国建筑工业出版社 2003-6-30 公式说明: 公式:

参数说明:(1)、对于单一液体v1——温度为t1(℃)的液体体积; v2——温度为t2(℃)的液体体积; β——t1至t2温度范围内的容积膨胀系数平均值。(2)、对于混合液体v’11、v’2——温度为t1、t2时混合液体的体积; k1、k2……k n——温度为t1时混合液体各组分的容积成分; β1、β2……βn——各组分由t1至t2温度范围内容积膨胀系数平均值。 ·液化石油气的气相和 液相组成之间的换算 来源:《燃气输配》中 国建筑工业出版社 2003-6-30 公式说明: 公式:

气体流量计算公式要点

1、管道气体流量的计算是指气体的标准状态流量或是指指定工况下的气体流量。未经温度压力工况修正的气体流量的公式为:流速*截面面积 经过温度压力工况修正的气体流量的公式为: 流速*截面面积*(压力*10+1)*(T +20)/(T +t ) 压力:气体在载流截面处的压力,MPa; T:绝对温度,273.15 t :气体在载流截面处的实际温度 2、Q=Dn*Dn*V*(P1+1bar)/353 Q 为标况流量; Dn 为管径,如Dn65、Dn80等直接输数字,没必要转成内径; V 为流速; P1为工况压力,单位取公斤 bar 吧; 标况Q 流量有了,工况q 就好算了,q≈Pb/Pm*Q,Pb为标准大气压, Pm=Pb+P1;我是做天然气调压设备这块的,也经常涉及到管径选型,这个公式是我们公司选型软件里面的,我是用的,具体怎么推算出来的,也不太清楚。你可以试试... 3、空气高压罐的设计压力为40Pa (表压),进气的最大流量为1500m3(标)/h,进气管流速12m/s,求管道内径 管内流量 Q=PoQo/P=100000*1500/100040=1499.4 m^3/h =0.4165 m^3/s 管道内径 d=[4Q/(3.1416V]=[4*0.4165/(3.1416*12]= 0.210m = 210mm

4、在一个管道中,流动介质为蒸汽,已知管道的截面积F ,以及两端的压力P1和P2,如何求得该管道中的蒸汽流量 F=πr2 求r 设该管类别此管阻力系数为ζ 该蒸汽密度为ρ 黏性阻力μ 根据(P1-P1)/ρ μ=τy/u F =mdu/dθ (du/dθ 为加速度a u=(-φΔP/2μl(rr/2 5、温度绝对可以达到200度。如果要保持200度的出口温度不变,就需要配一个电控柜。s 1 x Q k&L $U 5n %x 要设计电加热器,就必须知道功率、进出口管道直径、电压、外部环境需不需要防爆 求功率,我们可以采用公式 Q=CM(T1-T2 W=Q/t Q 表示能量 C表示介质比热 M表示质量即每小时流过的气体质量 T1表示最终温度即200度 T2表示初始温度 t 表示时间即一小时,3600秒

理想气体状态方程练习题.doc

选修3-3理想气体状态方程练习题 学号班级姓名 1.关于理想气体,下列说法正确的是( ) A.理想气体能严格遵守气体实验定律 B.实际气体在温度不太高、压强不太大的情况下,可看成理想气体 C.实际气体在温度不太低、压强不太大的情况下,可看成理想气体 D.所有的实际气体任何情况下,都可以看成理想气体 2.一定质量的理想气体,在某一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p1、V1、T1,在另一平衡状态下的压强、体积和温度分别为p2、V2、T2,下列关系正确的是( ) A.p1=p2,V1=2V2,T1=1 2 T2 B.p1=p2,V1= 1 2 V2,T1=2T2 C.p1=2p2,V1=2V2,T1=2T2 D.p1=2p2,V1=V2,T1=2T2 3.一定质量的理想气体,经历一膨胀过程,这一过程可以用下图上 的直线ABC来表示,在A、B、C三个状态上,气体的温度T A、T B、T C相比 较,大小关系为( ) A.T B=T A=T C B.T A>T B>T C C.T B>T A=T C D.T B

5 有两个容积相等的容器,里面盛有同种气体,用一段水平玻璃管把它们连接起来。在玻璃管的正中央有一段水银柱,当一个容器中气体的温度是0℃,另一个容器中气体的温度是20℃时,水银柱保持静止。如果使两容器中气体的温度都升高10℃,管中的水银柱会不会移动?如果移动的话,向哪个方向移动? 6一艘位于水面下200m 深处的潜水艇,艇上有一个容积为3 2m 的贮气筒,筒内贮有压缩空气,将筒内一部分空气压入水箱(水箱有排水孔和海水相连),排出海水3 10m ,此时筒内剩余气体的压强是95atm 。设在排水过程中温度不变,求贮气钢筒里原来压缩空气的压强。(计算时 可取Pa atm 5 101=,海水密度2 3 3 /10,/10s m g m kg ==ρ)

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