单选题
942、一定量的某气体,压力增为原来的4倍,绝对温度是原来的2倍,那么气体体积变化的倍数是[ ]。
A
8
B
2
C
1/2
D
1/8
答案解析
正确答案:C
解析:
这是一道关于理想气体状态方程的应用题。以下是详细的解析过程:
### 1. 理论基础
根据**理想气体状态方程**:
$$PV = nRT$$
其中:
* $P$ 为压力
* $V$ 为体积
* $n$ 为物质的量(题目中提到“一定量的某气体”,即 $n$ 保持不变)
* $R$ 为理想气体常数(常数)
* $T$ 为绝对温度
由此可得体积 $V$ 的表达式:
$$V = \frac{nRT}{P}$$
### 2. 设定变量与已知条件
设初始状态为状态 1,变化后的状态为状态 2。
* 初始压力:$P_1$
* 初始温度:$T_1$
* 初始体积:$V_1 = \frac{nRT_1}{P_1}$
根据题意:
* 压力增为原来的 4 倍:$P_2 = 4P_1$
* 绝对温度是原来的 2 倍:$T_2 = 2T_1$
### 3. 推导计算
计算变化后的体积 $V_2$:
$$V_2 = \frac{nRT_2}{P_2}$$
将 $P_2$ 和 $T_2$ 代入上式:
$$V_2 = \frac{nR(2T_1)}{4P_1}$$
整理系数:
$$V_2 = \frac{2}{4} \times \frac{nRT_1}{P_1}$$
$$V_2 = \frac{1}{2} \times V_1$$
### 4. 结论
变化后的体积 $V_2$ 是初始体积 $V_1$ 的 $\frac{1}{2}$。
即气体体积变化的倍数是 **1/2**。
故正确答案为 **C**。
相关知识点:
温密相同时,PH2>PN2>PO2
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