题目
[单选题]16、在温度不变情况下,空气的密度与压力的关系(0.93分)-|||-A 与压力成反比 ↑-|||-B与压力无关-|||-C 与压力成正比

题目解答
答案
A. 与压力成正比
解析
考查要点:本题主要考查理想气体状态方程的应用,以及密度与压力之间的关系推导。
解题核心思路:在温度不变的情况下,根据理想气体定律(PV = nRT),分析压力(P)与体积(V)的关系,进而推导出密度(ρ = m/V)与压力的变化规律。
破题关键点:
- 理想气体定律:当温度恒定时,压力与体积成反比(P₁V₁ = P₂V₂)。
- 密度定义:密度是质量与体积的比值(ρ = m/V)。若体积减小,密度增大。
- 关联推导:通过体积与压力的反比关系,结合密度与体积的反比关系,最终得出密度与压力成正比。
根据理想气体定律 PV = nRT,在温度 T 不变时,气体的 压力(P)与体积(V)成反比,即:
$P_1V_1 = P_2V_2 \quad \Rightarrow \quad P \propto \frac{1}{V}.$
密度的定义为:
$\rho = \frac{m}{V},$
其中 m 是气体的质量(与物质的量 n 成正比)。当体积 V 减小时,密度 ρ 增大。由于 P 与 V 成反比,可进一步推导:
$\rho \propto \frac{1}{V} \propto P.$
因此,在温度不变的情况下,空气的密度与压力成正比。