题目
1 mol 理想气体, 其(əV/əp)T 等于 ()A. -V/pB. R/(pV)C. -R/(pV)D. V/p
1 mol 理想气体, 其(əV/əp)T 等于 ()
A. -V/p
B. R/(pV)
C. -R/(pV)
D. V/p
题目解答
答案
A. -V/p
解析
步骤 1:理解理想气体状态方程
理想气体状态方程为 \(pV = nRT\),其中 \(p\) 是压强,\(V\) 是体积,\(n\) 是物质的量,\(R\) 是理想气体常数,\(T\) 是温度。对于1 mol理想气体,\(n = 1\),方程简化为 \(pV = RT\)。
步骤 2:求解 \((\frac{\partial V}{\partial p})_T\)
为了求解 \((\frac{\partial V}{\partial p})_T\),我们首先将理想气体状态方程 \(pV = RT\) 对 \(p\) 求偏导数,同时保持温度 \(T\) 不变。得到 \(\frac{\partial (pV)}{\partial p} = \frac{\partial (RT)}{\partial p}\)。由于 \(RT\) 是常数,其偏导数为0,因此 \(\frac{\partial (pV)}{\partial p} = 0\)。根据乘积法则,\(\frac{\partial (pV)}{\partial p} = V + p\frac{\partial V}{\partial p}\)。将 \(\frac{\partial (pV)}{\partial p} = 0\) 代入,得到 \(V + p\frac{\partial V}{\partial p} = 0\)。解此方程得到 \(\frac{\partial V}{\partial p} = -\frac{V}{p}\)。
步骤 3:验证答案
根据步骤2的推导,\((\frac{\partial V}{\partial p})_T = -\frac{V}{p}\),这与选项A一致。
理想气体状态方程为 \(pV = nRT\),其中 \(p\) 是压强,\(V\) 是体积,\(n\) 是物质的量,\(R\) 是理想气体常数,\(T\) 是温度。对于1 mol理想气体,\(n = 1\),方程简化为 \(pV = RT\)。
步骤 2:求解 \((\frac{\partial V}{\partial p})_T\)
为了求解 \((\frac{\partial V}{\partial p})_T\),我们首先将理想气体状态方程 \(pV = RT\) 对 \(p\) 求偏导数,同时保持温度 \(T\) 不变。得到 \(\frac{\partial (pV)}{\partial p} = \frac{\partial (RT)}{\partial p}\)。由于 \(RT\) 是常数,其偏导数为0,因此 \(\frac{\partial (pV)}{\partial p} = 0\)。根据乘积法则,\(\frac{\partial (pV)}{\partial p} = V + p\frac{\partial V}{\partial p}\)。将 \(\frac{\partial (pV)}{\partial p} = 0\) 代入,得到 \(V + p\frac{\partial V}{\partial p} = 0\)。解此方程得到 \(\frac{\partial V}{\partial p} = -\frac{V}{p}\)。
步骤 3:验证答案
根据步骤2的推导,\((\frac{\partial V}{\partial p})_T = -\frac{V}{p}\),这与选项A一致。