题目
[题目]在57℃,让空气通过水,用排水集气-|||-法在 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_683597fa52aed3931d4f43dae2b43a39.jpg.00times 105 9a 下,把气体收集在一个带活塞-|||-的瓶中。此时,湿空气体积为1.00dm^3.已知:-|||-在57°C, ((H)_(2)O)=17kPa; 在10°C,p(H2-|||-=1.2kPa, 问:-|||-温度不变,若压力降为 .00times (10)^4Pa 时,该气体-|||-体积变为多少?-|||-温度不变,若压力增为 .00times (10)^5Pa 时,该气体-|||-体积又变为多少?-|||-压力不变,若温度升高到100°C,该气体体积应-|||-是多少?-|||-压力不变,若温度降为10°C,该气体体积应是-|||-多少?
题目解答
答案
解析
步骤 1：计算干燥空气的分压
湿空气的总压为 $1.00\times {10}_{5}Pa$，其中水蒸气的分压为 $17kPa$，因此干燥空气的分压为：
$$ p_{\text{干燥空气}} = 1.00\times {10}_{5}Pa - 17kPa = 83kPa $$
步骤 2：计算温度不变时，压力降为 $5.00\times {10}^{4}Pa$ 时的体积
根据玻意耳定律，当温度不变时，气体的压强和体积成反比，即：
$$ p_1V_1 = p_2V_2 $$
其中，$p_1 = 83kPa$，$V_1 = 1.00dm^3$，$p_2 = 5.00\times {10}^{4}Pa$，代入公式得：
$$ V_2 = \frac{p_1V_1}{p_2} = \frac{83kPa \times 1.00dm^3}{5.00\times {10}^{4}Pa} = 1.66dm^3 $$
步骤 3：计算温度不变时，压力增为 $2.00\times {10}^{5}Pa$ 时的体积
根据玻意耳定律，当温度不变时，气体的压强和体积成反比，即：
$$ p_1V_1 = p_2V_2 $$
其中，$p_1 = 83kPa$，$V_1 = 1.00dm^3$，$p_2 = 2.00\times {10}^{5}Pa$，代入公式得：
$$ V_2 = \frac{p_1V_1}{p_2} = \frac{83kPa \times 1.00dm^3}{2.00\times {10}^{5}Pa} = 0.415dm^3 $$
步骤 4：计算压力不变时，温度升高到100℃时的体积
根据查理定律，当压力不变时，气体的体积和温度成正比，即：
$$ \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2} $$
其中，$V_1 = 1.00dm^3$，$T_1 = 57 + 273 = 330K$，$T_2 = 100 + 273 = 373K$，代入公式得：
$$ V_2 = \frac{V_1T_2}{T_1} = \frac{1.00dm^3 \times 373K}{330K} = 1.13dm^3 $$
步骤 5：计算压力不变时，温度降为10°C时的体积
根据查理定律，当压力不变时，气体的体积和温度成正比，即：
$$ \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2} $$
其中，$V_1 = 1.00dm^3$，$T_1 = 57 + 273 = 330K$，$T_2 = 10 + 273 = 283K$，代入公式得：
$$ V_2 = \frac{V_1T_2}{T_1} = \frac{1.00dm^3 \times 283K}{330K} = 0.857dm^3 $$
湿空气的总压为 $1.00\times {10}_{5}Pa$，其中水蒸气的分压为 $17kPa$，因此干燥空气的分压为：
$$ p_{\text{干燥空气}} = 1.00\times {10}_{5}Pa - 17kPa = 83kPa $$
步骤 2：计算温度不变时，压力降为 $5.00\times {10}^{4}Pa$ 时的体积
根据玻意耳定律，当温度不变时，气体的压强和体积成反比，即：
$$ p_1V_1 = p_2V_2 $$
其中，$p_1 = 83kPa$，$V_1 = 1.00dm^3$，$p_2 = 5.00\times {10}^{4}Pa$，代入公式得：
$$ V_2 = \frac{p_1V_1}{p_2} = \frac{83kPa \times 1.00dm^3}{5.00\times {10}^{4}Pa} = 1.66dm^3 $$
步骤 3：计算温度不变时，压力增为 $2.00\times {10}^{5}Pa$ 时的体积
根据玻意耳定律，当温度不变时，气体的压强和体积成反比，即：
$$ p_1V_1 = p_2V_2 $$
其中，$p_1 = 83kPa$，$V_1 = 1.00dm^3$，$p_2 = 2.00\times {10}^{5}Pa$，代入公式得：
$$ V_2 = \frac{p_1V_1}{p_2} = \frac{83kPa \times 1.00dm^3}{2.00\times {10}^{5}Pa} = 0.415dm^3 $$
步骤 4：计算压力不变时，温度升高到100℃时的体积
根据查理定律，当压力不变时，气体的体积和温度成正比，即：
$$ \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2} $$
其中，$V_1 = 1.00dm^3$，$T_1 = 57 + 273 = 330K$，$T_2 = 100 + 273 = 373K$，代入公式得：
$$ V_2 = \frac{V_1T_2}{T_1} = \frac{1.00dm^3 \times 373K}{330K} = 1.13dm^3 $$
步骤 5：计算压力不变时，温度降为10°C时的体积
根据查理定律，当压力不变时，气体的体积和温度成正比，即：
$$ \frac{V_1}{T_1} = \frac{V_2}{T_2} $$
其中，$V_1 = 1.00dm^3$，$T_1 = 57 + 273 = 330K$，$T_2 = 10 + 273 = 283K$，代入公式得：
$$ V_2 = \frac{V_1T_2}{T_1} = \frac{1.00dm^3 \times 283K}{330K} = 0.857dm^3 $$