问题
单项选择题
在一密闭容器中,储有A、B、C三种处于平衡状态的理想气体,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为()。
A.6P1
B.5p1
C.4p1
D.3P1
答案
参考答案:A
解析:
设理想气体的分子数密度为n、压强为P、温度为T,则理想气体状态方程可以写作P=nkT,式中k为玻耳兹曼常量。
对于本题,A种气体的分子数密度为n1,它产生的压强为p1=n1kT;B种气体的分子数密度为2n1,它产生的压强为P2=2,2n1kT;C种气体的分子数密度为3n1,它产生的压强为 p3=3n1kT;则混合气体的压强p为p=p1+p2+p3=6p1,故选择A。
[点评] 本题是为了考察理想气体状态的另一种书写形式p=nkT,该公式推导如下:设体积V的理想气体中有N个分子,每个分子的质量为mf,则N个分子的质量为m=N·mf,1摩尔的理想气体的质量为M=NA·mf,其中NA=6.022×1023mol-1,表示1摩尔的气体所含的分子数,称为阿伏伽德罗常数。由理想气体状态方程
因此,理想气体状态方程可以写作P=nkT。
理想气体状态有多种书写形式,不同的书写形式可揭示在不同的状态下各量之间的关系,解题时要灵活应用。对于本题,可由P=nkT知,在一定的温度下:P∝n,由此便可迅速解题。