各个状态下PV=nRT气体体积密度公式

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PV=nRT

PV=nRT理想气体状态方程(也称理想气体定律、克拉佩龙方程)的最常见表达方式,其中p代表状态参量压强V体积n指气体物质的量T绝对温度R为一约等于8.314的常数。该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-吕萨克定律等经验定律上。 目录

1 克拉伯龙方程式 2 阿佛加德罗定律推论

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1 克拉伯龙方程式

克拉伯龙方程式通常用下式表示:PV=nRT……

P表示压强V表示气体体积、n表示物质的量T表示绝对温度R表示气体常数。所有气R值均相同。如果压强、温度和体积都采用国际单位(SI),R=8.314·3/摩尔·K。如果压强为大气压,体积为升,则R=0.0814大气压·/摩尔·KR 为常数 理想气体状态方程:pV=nRT

已知标准状况下,1mol理想气体的体积约为22.4L p=101325Pa,T=273.15K,n=1mol,V=22.4L代进去 得到R约为8314 ·/摩尔·K 玻尔兹曼常数的定义就是k=R/Na

因为n=m/Mρ=m/vn物质的量,m物质的质量,M物质的摩尔质量,数值上等于物质的分子量,ρ—气态物质的密度),所以克拉伯龙方程式也可写成以下两种形式: pv=mRT/M……②和pM=ρRT…… AB两种气体来进行讨论。 1)在相同TPV时:

根据①式:nA=nB(即阿佛加德罗定律)

摩尔质量之比=分子量之比=密度之比=相对密度)。若mA=mBMA=MB 2)在相同P时:

体积之比=摩尔质量的反比;两气体的物质的量之比=摩尔质量的反比) 物质的量之比=气体密度的反比;两气体的体积之比=气体密度的反比)。 3)在相同V时:

摩尔质量的反比;两气体的压强之比=气体分子量的反比)。

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2 阿佛加德罗定律推论

阿佛加德罗定律推论

一、阿佛加德罗定律推论

我们可以利用阿佛加德罗定律以及物质的量与分子数目、摩尔质量之间的关系得到以下有用的推论:

(1)同温同压时:V1:V2=n1:n2=N1:N2 ρ1:ρ2M1:M2 同质量时:V1:V2=M2:M1 (2)同温同体积时: p1:p2=n1:n2=N1:N2 同质量时: p1:p2=M2:M1 (3)同温同压同体积时: ρ1:ρ2=M1:M2m1:m2

具体的推导过程请大家自己推导一下,以帮助记忆。推理过程简述如下:

(1)、同温同压下,体积相同的气体就含有相同数目的分子,因此可知:在同温同压下,气体体积与分子数目成正比,也就是与它们的物质的量成正比,即对任意气体都有V=kn;因此有V1:V2=n1:n2=N1:N2,再根据n=m/M就有式②;若这时气体质量再相同就有式③了。

(2)、从阿佛加德罗定律可知:温度、体积、气体分子数目都相同时,压强也相同,亦即同温同体积下气体压强与分子数目成正比。其余推导同(1)

(3)、同温同压同体积下,气体的物质的量必同,根据n=m/Mρ=m/V就有式⑥。当然这些结论不仅仅只适用于两种气体,还适用于多种气体。

二、相对密度

在同温同压下,像在上面结论式②和式⑥中出现的密度比值称为气体的相对密度D=ρ1:ρ2=M1:M2

注意:①.D称为气体1相对于气体2的相对密度,没有单位。如氧气对氢气的密度为16 .若同时体积也相同,则还等于质量之比,即D=m1:m2

三、应用实例

根据阿伏加德罗定律及气态方程(PV=nRT)限定不同的条件,便可得到阿伏加德罗定律的多种形式,熟练并掌握它们,那么解答有关问题,便可达到事半功倍的效果。

T P相同:n1/n2=V1/V2 即同温同压下,气体的物质的量与其体积成正比。 TV 相同: n1/n2=P1/P2 即同温同体积的气体,其物质的量与压强成正比。

nP相同:V1/V2=T1/T2 即等物质的量的气体,在压强相同的条件下,体积与温度成正比。

nT 相同:P1/P2= V2/V1 即等物质的量的气体,在温度相同的条件下,压强与体积成反比。

TP相同:p1/p2=M1/M2 即同温同压下,气体的密度与其摩尔质量成正比。

TPV相同:M1/M2=m1/m2即同温同压下,体积相同的气体,其摩尔质量与质量成正比。

TPm 相同:M1/M2= V2/V1即同温同压下,等质量的气体,其摩尔质量与体积成反比。 下面就结合有关习题,来看看阿伏加德罗定律及其推论的运用。


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