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某容器中装有50L 1.013×105Pa的氮气若使容器中的压强增至5.065×105Pa

2022-08-12 08:50:41 问答库阅读 195 次

问题详情

某容器中装有50L，1.013×10⁵Pa的氮气，若使容器中的压强增至5.065×10⁵Pa，则应向容器中充人多少升1.013×10⁵Pa的氮气？(设气体系统始末两态的温度相同)

参考答案

设应充入x升的气体。可设想在初始时，系统的体积为V₁=50L+x，压强为p₁=1.013×10⁵Pa。经等温压缩到达末态，此时体积为V₂=50L，压强为p₂=5.065×10⁵Pa，温度未变。由理想气体状态方程有
p₁V₁=p₂V₂
即
50+x=50×5
故
x=200(L)[注释] 本题是应用理想气体状态方程的题目。由于充气过程中，容器中的氮气质量一直在变，因而不能直接应用理想气体状态方程，但由于理想气体状态方程只涉及状态，与过程无关，因而可根据题意设想一个与末态质量相同的初始状态，然后应用状态方程求解。