Question

16．如圖為0.2mol某種理想氣體的壓強(qiáng)與溫度關(guān)系圖線，已知標(biāo)準(zhǔn)大氣壓P₀=1.0×10⁵Pa，理想氣體標(biāo)準(zhǔn)狀況下每摩爾體積為22.4升，則氣體在B狀態(tài)時(shí)的壓強(qiáng)為$\frac{400}{273}{p}_{0}^{\;}$，體積為5.6L．

Answer 1

分析 由圖可知圖象為P-t圖象，根據(jù)圖象可知壓強(qiáng)與攝氏溫度的關(guān)系；知道1mol任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為22.4L，根據(jù)氣體狀態(tài)方$\frac{pV}{T}=C$和已知的變化量去判斷其它的物理量．氣體先發(fā)生等容變化后發(fā)生等壓變化，根據(jù)實(shí)驗(yàn)定律列式求狀態(tài)B的壓強(qiáng)和體積．

解答 解：1mol任何氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積都是22.4L，02mol氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積是4.48L．
根據(jù)氣體狀態(tài)方程$\frac{pV}{T}=C$，知：在P-T圖象中等容線為過原點(diǎn)的直線，其中T為熱力學(xué)溫度溫度．所以在圖中虛線及延長(zhǎng)線為等容線，A點(diǎn)的體積為4.48L．
根據(jù)查理定律$\frac{{p}_{0}^{\;}}{{T}_{0}^{\;}}=\frac{{p}_{A}^{\;}}{{T}_{A}^{\;}}$，即${p}_{A}^{\;}=\frac{{T}_{A}^{\;}}{{T}_{0}^{\;}}{p}_{0}^{\;}=\frac{273+127}{273+0}{p}_{0}^{\;}=\frac{400}{273}{p}_{0}^{\;}$
氣體從A到B發(fā)生等壓變化${p}_{B}^{\;}={p}_{A}^{\;}=\frac{400}{273}{p}_{0}^{\;}$
氣體從A到B發(fā)生等壓變化，根據(jù)蓋-呂薩克定律有$\frac{{V}_{A}^{\;}}{{T}_{A}^{\;}}=\frac{{V}_{B}^{\;}}{{T}_{B}^{\;}}$
代入數(shù)據(jù)：$\frac{4.48}{273+127}=\frac{{V}_{B}^{\;}}{273+227}$
解得：${V}_{B}^{\;}=5.6L$
故答案為：$\frac{400}{273}{p}_{0}^{\;}$，5.6L

點(diǎn)評(píng) 本題考查氣體的狀態(tài)方程中對(duì)應(yīng)的圖象，在P-T圖象中等容線為過原點(diǎn)的直線．P-t圖象中過-273℃點(diǎn)的直線表示等容變化．