题目
湿润的空气和干燥的空气相比,质量如何?A. 更轻B. 更重C. 相差无几D. 以上均有可能
湿润的空气和干燥的空气相比,质量如何?
A. 更轻
B. 更重
C. 相差无几
D. 以上均有可能
题目解答
答案
A. 更轻
解析
本题考查空气成分及密度相关知识,解题思路是通过比较湿润空气和干燥空气的主要成分及各成分的相对分子质量,进而分析它们的密度大小关系,从而判断质量情况。
- 首先明确干燥空气的主要成分是氮气($N_2$)、氧气($O_2$)等,其中氮气约占$78\%$,氧气约占$21\%$。氮气的相对分子质量为$28$,氧气的相对分子质量为$32$。
- 然后看湿润的空气,是在干燥空气的基础上混入了水蒸气($H_2O$),水蒸气的相对分子质量为$18$。
- 由于在相同体积下,气体的质量与相对分子质量成正比,当湿润空气取代了部分干燥空气时,因为水蒸气的相对分子质量小于氮气和氧气的相对分子质量,所以湿润空气的平均相对分子质量会小于干燥空气的平均相对分子质量。
- 根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$(其中$\rho$表示密度,$m$表示质量,$V$表示体积),在相同体积$V$的情况下,平均相对分子质量小意味着质量$m$小,即湿润空气的密度小于干燥空气的密度,所以湿润的空气比干燥的空气更轻。