题目
对于空气密度如下说法正确的是A. 空气密度正比于压力和绝对温度B. 空气密度正比于压力,反比于绝对温度C. 空气密度反比于压力,正比于绝对温度
对于空气密度如下说法正确的是
A. 空气密度正比于压力和绝对温度
B. 空气密度正比于压力,反比于绝对温度
C. 空气密度反比于压力,正比于绝对温度
题目解答
答案
B. 空气密度正比于压力,反比于绝对温度
解析
考查要点:本题主要考查理想气体状态方程的应用,以及密度与压力、温度之间的关系。
解题核心思路:
- 理想气体状态方程是关键公式:$PV = nRT$,其中$P$为压力,$V$为体积,$n$为气体物质的量,$R$为气体常数,$T$为绝对温度。
- 密度定义为$\rho = \frac{m}{V}$,其中$m$为质量,$m = nM$($M$为摩尔质量)。
- 将理想气体方程变形后,结合密度公式,推导出密度与压力、温度的关系。
破题关键点:
- 正比与反比的判断:通过公式推导,明确密度与压力、温度的数学关系。
根据理想气体状态方程$PV = nRT$,可得$\frac{n}{V} = \frac{P}{RT}$。
密度公式为$\rho = \frac{m}{V} = \frac{nM}{V}$,代入$\frac{n}{V}$的表达式:
$\rho = \frac{P \cdot M}{R \cdot T}$
由此可知:
- 密度$\rho$与压力$P$成正比(分子中$P$系数直接决定比例关系)。
- 密度$\rho$与绝对温度$T$成反比(分母中$T$决定反比关系)。
选项分析:
- A错误:温度应为反比。
- B正确:符合推导结果。
- C错误:压力和温度的比例关系均相反。