判断题
气体的压力P、密度ρ、温度T三者之间的变化关系是(R为理想气体常数)P=Rρ/T。
A
正确
B
错误
答案解析
正确答案:B
解析:
这道题考察的是**理想气体状态方程**的不同表达形式。我们需要推导压力 $P$、密度 $\rho$ 和温度 $T$ 之间的正确关系,并与题目给出的公式进行对比。
### 1. 理想气体状态方程的基础形式
理想气体状态方程通常表示为:
$$ PV = nRT $$
其中:
* $P$ 为气体压力
* $V$ 为气体体积
* $n$ 为气体的物质的量(摩尔数)
* $R$ 为理想气体常数
* $T$ 为热力学温度
### 2. 引入密度 $\rho$ 进行推导
我们知道物质的量 $n$ 可以通过质量 $m$ 和摩尔质量 $M$ 表示:
$$ n = \frac{m}{M} $$
将其代入基础方程:
$$ PV = \frac{m}{M} RT $$
整理方程,将体积 $V$ 移到右边:
$$ P = \frac{m}{V} \cdot \frac{RT}{M} $$
根据密度的定义,密度 $\rho$ 等于质量除以体积:
$$ \rho = \frac{m}{V} $$
将 $\rho$ 代入上式,得到压力、密度和温度的关系:
$$ P = \rho \frac{RT}{M} $$
或者写作:
$$ P = \frac{\rho R T}{M} $$
*(注:如果这里的 $R$ 指的是特定气体常数 $R_{specific} = R_{universal}/M$,则公式为 $P = \rho R_{specific} T$。无论哪种情况,温度 $T$ 都在分子上。)*
### 3. 分析题目给出的公式
题目中给出的公式是:
$$ P = \frac{R\rho}{T} $$
这个公式暗示压力 $P$ 与温度 $T$ 成**反比**。然而,根据查理定律(Charles's Law)或盖-吕萨克定律(Gay-Lussac's Law),在体积或密度不变的情况下,气体的压力与热力学温度成**正比**。即温度越高,分子运动越剧烈,撞击容器壁的力度越大,压力也就越大。
因此,正确的关系式中,$T$ 应该位于**分子**位置,而不是分母位置。
### 结论
题目中的公式 $P=R\rho/T$ 是错误的,正确的形式应体现 $P$ 与 $T$ 的正比关系(如 $P \propto \rho T$)。
故答案为:**错误**。
相关知识点:
气体P、ρ、T关系公式有误
题目纠错
2023电力行业多旋翼无人机竞赛
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