题目
气温 .气压和空气湿度的变化都会对飞机性能和仪表指示造成一定的影响, 这种影响主要通过他们对空气密度的影响而实现,下列描述哪个正确?A. 空气密度与气压成正比,与气温也成正比B. 空气密度与气压成正比,与气温成反比C. 空气密度与气压成反比,与气温成正比
气温 .气压和空气湿度的变化都会对飞机性能和仪表指示造成一定的影响, 这种影响主要通过他们对空气密度的影响而实现,下列描述哪个正确?
A. 空气密度与气压成正比,与气温也成正比
B. 空气密度与气压成正比,与气温成反比
C. 空气密度与气压成反比,与气温成正比
题目解答
答案
B. 空气密度与气压成正比,与气温成反比
解析
考查要点:本题主要考查空气密度与气压、气温的关系,需要结合理想气体状态方程进行分析。
解题核心思路:
根据理想气体定律,空气密度与气压成正比,与气温(绝对温度)成反比。关键点在于理解温度必须使用绝对温度(如开尔文),且温度升高会导致空气密度减小。
破题关键:
- 公式推导:通过理想气体方程推导密度表达式,明确变量关系。
- 温度单位转换:实际温度变化需转换为绝对温度,确保比例关系正确。
根据理想气体定律 $PV = nRT$,其中:
- $P$ 为气压,$V$ 为体积,$n$ 为气体分子数,$R$ 为气体常数,$T$ 为绝对温度。
推导密度公式:
空气密度 $\rho = \frac{\text{质量}}{\text{体积}} = \frac{m}{V} = \frac{nM}{V}$($M$ 为摩尔质量)。
由 $PV = nRT$ 得 $\frac{n}{V} = \frac{P}{RT}$,代入密度公式得:
$\rho = \frac{P \cdot M}{R \cdot T}$
关系分析:
- 气压 $P$ 增大 → $\rho$ 增大(正比关系)。
- 温度 $T$ 升高 → $\rho$ 减小(反比关系)。
选项判断:
- A:错误(温度升高应使密度减小)。
- B:正确(符合推导结果)。
- C:错误(气压与密度应为正比)。