单选题
727.对于空气密度如下说法正确的是
A
空气密度正比于压力和绝对温度
B
空气密度正比于压力,反比于绝对温度
C
空气密度反比于压力,正比于绝对温度
答案解析
正确答案:B
解析:
这道题考查的是理想气体状态方程在空气密度计算中的应用。
**解析如下:**
1. **依据原理**:
空气可以近似看作理想气体,遵循理想气体状态方程:
$$PV = nRT$$
其中:
* $P$ 为压力
* $V$ 为体积
* $n$ 为物质的量
* $R$ 为理想气体常数
* $T$ 为绝对温度
2. **推导密度公式**:
我们知道物质的量 $n = \frac{m}{M}$($m$ 为质量,$M$ 为摩尔质量),且密度 $\rho = \frac{m}{V}$。
将 $n$ 代入状态方程:
$$PV = \frac{m}{M}RT$$
变形求密度 $\rho$:
$$P = \frac{m}{V} \cdot \frac{RT}{M} = \rho \cdot \frac{RT}{M}$$
$$\rho = \frac{PM}{RT}$$
3. **分析比例关系**:
对于特定的空气成分,$M$(摩尔质量)和 $R$(气体常数)均为定值。因此,空气密度 $\rho$ 与压力 $P$ 和绝对温度 $T$ 的关系为:
$$\rho \propto \frac{P}{T}$$
即:
* 空气密度与**压力**成**正比**(压力越大,分子被压缩得越紧密,密度越大)。
* 空气密度与**绝对温度**成**反比**(温度越高,分子热运动越剧烈,体积膨胀,密度越小)。
4. **选项对比**:
* A. 空气密度正比于压力和绝对温度 —— 错误(温度应为反比)。
* B. 空气密度正比于压力,反比于绝对温度 —— **正确**。
* C. 空气密度反比于压力,正比于绝对温度 —— 错误(关系完全颠倒)。
故正确答案为 **B**。
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空气密度压正温反
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