首页 > 物理 > 题目详情
为什么温度不变压强增大,气体摩尔体积变小
题目内容：
为什么温度不变压强增大,气体摩尔体积变小优质解答
波义耳定律（Boyle's law,有时又称 Mariotte's Law）：在定量定温下,理想气体的体积与气体的压强成反比.是由英国化学家波义耳（Boyle）,在1662年根据实验结果提出：“在密闭容器中的定量气体,在恒温下,气体的压强和体积成反比关系.”称之为波义耳定律.这是人类历史上第一个被发现的“定律”.
V=C/P V是指气体的体积 P指压强 C为一常数 这个公式又可以继续推导,理想气体的体积与压强的乘积成为一定的常数,即： PV=C （constant） 如果在温度相同的状态下,A、B两种状态下的气体关系式可表示成： PAVA=PBVB 习惯上,这个公式会写成： p2=p1V1/V2
延伸：
理想气体状态方程（也称理想气体定律、克拉佩龙方程）是描述理想气体在处于平衡态时,压强、体积、物质的量、温度间关系的状态方程.它建立在波义耳定律、查理定律、盖-吕萨克定律等经验定律上.
理想气体状态方程（ideal gas,equation of state of）,也称理想气体定律,描述理想气体状态变化规律的方程.质量为m,摩尔质量为M的理想气体, 其状态参量压强p、体积V和绝对温度T之间的函数关系为：pV=mRT/M=mrT,r=R/M, 式中M和n分别是理想气体的摩尔质量和物质的量；R是气体常量.对于混合理想气体,其压强p是各组成部分的分压强p1、 p2、……之和,故 pV=（ p1+ p2+……）V=(n1+n2+……)RT,式中n1、n2、……是各组成部分的物质的量. 以上两式是理想气体和混合理想气体的状态方程,可由理想气体严格遵循的气体实验定律得出,也可根据理想气体的微观模型,由气体动理论导出.在压强为几个大气压以下时,各种实际气体近似遵循理想气体状态方程,压强越低,符合越好,在压强趋于零的极限下,严格遵循. 理想气体状态方程是由研究低压下气体的行为导出的.但各气体在适用理想气体状态方程时多少有些偏差；压力越低,偏差越小,在极低压力下理想气体状态方程可较准确地描述气体的行为.极低的压力意味着分子之间的距离非常大,此时分子之间的相互作用非常小；又意味着分子本身所占的体积与此时气体所具有的非常大的体积相比可忽略不计,因而分子可近似被看作是没有体积的质点.于是从极低压力气体的行为触发,抽象提出理想气体的概念. 理想气体在微观上具有分子之间无互相作用力和分子本身不占有体积的特征.
pV=nRT p为气体压强,单位Pa.V为气体体积,单位m3.n为气体的物质的量,单位mol,T为体系温度,单 理想气体状态方程
位K. R为比例系数,不同状况下数值有所不同,单位是J/（mol·K） 在摩尔表示的状态方程中,R为比例常数,对任意理想气体而言,R是一定的,约为8.31441±0.00026J/(mol·K）. 如果采用质量表示状态方程,pV=mrT,此时r是和气体种类有关系的,r=R/M,M为此气体的平均摩尔质量 用密度表示该关系：pM=ρRT（M为摩尔质量,ρ为密度）
推导经验定律 （1）玻意耳定律（玻—马定律） 当n,T一定时 V,p成反比,即V∝（1/p）① 理想气体状态方程
（2）查理定律 当n,V一定时 p,T成正比,即p∝T ② （3）盖-吕萨克定律 当n,p一定时 V,T成正比,即V∝T ③ （4）阿伏伽德罗定律 当T,p一定时 V,n成正比,即V∝n ④ 由①②③④得 V∝（nT/p） ⑤ 将⑤加上比例系数R得 V=（nRT）/p 即pV=nRT 实际气体中的问题当理想气体状态方程运用于实际气体时会有所偏差,因为理想气体的基本假设在实际气体中并不成立.如实验测定1 mol乙炔在20℃、101kPa时,体积为24.1 dm,而同样在20℃时,在842 kPa下,体积为0.114 dm,它们相差很多,这是因为,它不是理想气体所致. 一般来说,沸点低的气体在较高的温度和较低的压力时,更接近理想气体,如氧气的沸点为-183℃、氢气沸点为-253℃,它们在常温常压下摩尔体积与理想值仅相差0.1%左右,而二氧化硫的沸点为-10℃,在常温常压下摩尔体积与理想值的相差达到了2.4%. 应用一定量处于平衡态的气体,其状态由p、V和T刻划,表达这几个量之间的 理想气体状态方程
关系的方程称之为气体的状态方程,不同的气体有不同的状态方程.但真实气体的方程通常十分复杂,而理想气体的状态方程具有非常简单的形式. 虽然完全理想的气体并不可能存在,但许多实际气体,特别是那些不容易液化、凝华的气体（如氦、氢气、氧气、氮气等,由于氦气不但体积小、互相之间作用力小、也是所有气体中最难液化的,因此它是所有气体中最接近理想气体的气体.）在常温常压下的性质已经十分接近于理想气体. 此外,有时只需要粗略估算一些数据,使用这个方程会使计算变得方便很多.
优质解答
V=C/P V是指气体的体积 P指压强 C为一常数 这个公式又可以继续推导,理想气体的体积与压强的乘积成为一定的常数,即： PV=C （constant） 如果在温度相同的状态下,A、B两种状态下的气体关系式可表示成： PAVA=PBVB 习惯上,这个公式会写成： p2=p1V1/V2
延伸：
理想气体状态方程（也称理想气体定律、克拉佩龙方程）是描述理想气体在处于平衡态时,压强、体积、物质的量、温度间关系的状态方程.它建立在波义耳定律、查理定律、盖-吕萨克定律等经验定律上.
理想气体状态方程（ideal gas,equation of state of）,也称理想气体定律,描述理想气体状态变化规律的方程.质量为m,摩尔质量为M的理想气体, 其状态参量压强p、体积V和绝对温度T之间的函数关系为：pV=mRT/M=mrT,r=R/M, 式中M和n分别是理想气体的摩尔质量和物质的量；R是气体常量.对于混合理想气体,其压强p是各组成部分的分压强p1、 p2、……之和,故 pV=（ p1+ p2+……）V=(n1+n2+……)RT,式中n1、n2、……是各组成部分的物质的量. 以上两式是理想气体和混合理想气体的状态方程,可由理想气体严格遵循的气体实验定律得出,也可根据理想气体的微观模型,由气体动理论导出.在压强为几个大气压以下时,各种实际气体近似遵循理想气体状态方程,压强越低,符合越好,在压强趋于零的极限下,严格遵循. 理想气体状态方程是由研究低压下气体的行为导出的.但各气体在适用理想气体状态方程时多少有些偏差；压力越低,偏差越小,在极低压力下理想气体状态方程可较准确地描述气体的行为.极低的压力意味着分子之间的距离非常大,此时分子之间的相互作用非常小；又意味着分子本身所占的体积与此时气体所具有的非常大的体积相比可忽略不计,因而分子可近似被看作是没有体积的质点.于是从极低压力气体的行为触发,抽象提出理想气体的概念. 理想气体在微观上具有分子之间无互相作用力和分子本身不占有体积的特征.
pV=nRT p为气体压强,单位Pa.V为气体体积,单位m3.n为气体的物质的量,单位mol,T为体系温度,单 理想气体状态方程
位K. R为比例系数,不同状况下数值有所不同,单位是J/（mol·K） 在摩尔表示的状态方程中,R为比例常数,对任意理想气体而言,R是一定的,约为8.31441±0.00026J/(mol·K）. 如果采用质量表示状态方程,pV=mrT,此时r是和气体种类有关系的,r=R/M,M为此气体的平均摩尔质量 用密度表示该关系：pM=ρRT（M为摩尔质量,ρ为密度）
推导经验定律 （1）玻意耳定律（玻—马定律） 当n,T一定时 V,p成反比,即V∝（1/p）① 理想气体状态方程
（2）查理定律 当n,V一定时 p,T成正比,即p∝T ② （3）盖-吕萨克定律 当n,p一定时 V,T成正比,即V∝T ③ （4）阿伏伽德罗定律 当T,p一定时 V,n成正比,即V∝n ④ 由①②③④得 V∝（nT/p） ⑤ 将⑤加上比例系数R得 V=（nRT）/p 即pV=nRT 实际气体中的问题当理想气体状态方程运用于实际气体时会有所偏差,因为理想气体的基本假设在实际气体中并不成立.如实验测定1 mol乙炔在20℃、101kPa时,体积为24.1 dm,而同样在20℃时,在842 kPa下,体积为0.114 dm,它们相差很多,这是因为,它不是理想气体所致. 一般来说,沸点低的气体在较高的温度和较低的压力时,更接近理想气体,如氧气的沸点为-183℃、氢气沸点为-253℃,它们在常温常压下摩尔体积与理想值仅相差0.1%左右,而二氧化硫的沸点为-10℃,在常温常压下摩尔体积与理想值的相差达到了2.4%. 应用一定量处于平衡态的气体,其状态由p、V和T刻划,表达这几个量之间的 理想气体状态方程
关系的方程称之为气体的状态方程,不同的气体有不同的状态方程.但真实气体的方程通常十分复杂,而理想气体的状态方程具有非常简单的形式. 虽然完全理想的气体并不可能存在,但许多实际气体,特别是那些不容易液化、凝华的气体（如氦、氢气、氧气、氮气等,由于氦气不但体积小、互相之间作用力小、也是所有气体中最难液化的,因此它是所有气体中最接近理想气体的气体.）在常温常压下的性质已经十分接近于理想气体. 此外,有时只需要粗略估算一些数据,使用这个方程会使计算变得方便很多.
本题链接：