题目
在一密闭容器中,储有A、B、C三种理想气体,处于平衡状态。A种气体的分子数密度为n1,它产生的压强为p1,B种气体的分子数密度为2n1,C种气体的分子数密度为3n1,则混合气体的压强p应为()。A. 3p1B. 4p1C. 5p1D. 6p1
在一密闭容器中,储有A、B、C三种理想气体,处于平衡状态。A种气体的分子数密度为n1,它产生的压强为p1,B种气体的分子数密度为2n1,C种气体的分子数密度为3n1,则混合气体的压强p应为()。
A. 3p1
B. 4p1
C. 5p1
D. 6p1
题目解答
答案
D. 6p1
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。对于理想气体,压强与分子数密度成正比,即 \(p = nkT\),其中 \(k\) 是玻尔兹曼常数。
步骤 2:计算每种气体的压强
A种气体的分子数密度为 \(n_1\),它产生的压强为 \(p_1\)。根据理想气体状态方程,压强与分子数密度成正比,所以 \(p_1 = n_1kT\)。
B种气体的分子数密度为 \(2n_1\),所以它产生的压强为 \(2p_1\)。
C种气体的分子数密度为 \(3n_1\),所以它产生的压强为 \(3p_1\)。
步骤 3:计算混合气体的总压强
混合气体的总压强等于各组分气体压强之和,即 \(p = p_1 + 2p_1 + 3p_1 = 6p_1\)。
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。对于理想气体,压强与分子数密度成正比,即 \(p = nkT\),其中 \(k\) 是玻尔兹曼常数。
步骤 2:计算每种气体的压强
A种气体的分子数密度为 \(n_1\),它产生的压强为 \(p_1\)。根据理想气体状态方程,压强与分子数密度成正比,所以 \(p_1 = n_1kT\)。
B种气体的分子数密度为 \(2n_1\),所以它产生的压强为 \(2p_1\)。
C种气体的分子数密度为 \(3n_1\),所以它产生的压强为 \(3p_1\)。
步骤 3:计算混合气体的总压强
混合气体的总压强等于各组分气体压强之和,即 \(p = p_1 + 2p_1 + 3p_1 = 6p_1\)。