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文檔簡介
《第六章分子和氣體定律》試卷(答案在后面)一、單項選擇題(本大題有7小題,每小題4分,共28分)1、下列關(guān)于分子的說法中,正確的是:A.分子是由原子組成的,但分子可以再分B.分子是構(gòu)成物質(zhì)的最小單位,不可分割C.分子是由原子組成的,但原子不可分割D.分子和原子都是不可分割的,是物質(zhì)的基本單位2、一定量的氣體,在體積不變的情況下,溫度升高,其壓強(qiáng)將會:A.增大B.減小C.保持不變D.無法確定3、一個密閉容器內(nèi)裝有1摩爾理想氣體,在溫度T1時,壓強(qiáng)為P1,當(dāng)溫度變?yōu)門2時(T2>T1),壓強(qiáng)變?yōu)镻2。根據(jù)查理定律(Boyle’sLaw),以下哪個關(guān)系是正確的?A.P1/T1=P2/T2B.P1/T2=P2/T1C.T1/P1=T2/P2D.T1/P2=T2/P14、一個氣體分子在真空中從A點運動到B點,A點的壓強(qiáng)為P1,溫度為T1,B點的壓強(qiáng)為P2,溫度為T2(T2>T1)。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT,以下哪個關(guān)系是正確的?A.P1/T1=P2/T2B.P1/T2=P2/T1C.T1/P1=T2/P2D.T1/P2=T2/P15、理想氣體在等溫過程中,如果體積膨脹,則其壓強(qiáng)會如何變化?A.增大B.減小C.不變D.無法確定6、對于一個封閉容器中的氣體,若溫度升高而體積保持不變,下列哪個物理量不會發(fā)生變化?A.氣體分子的平均動能B.氣體的壓強(qiáng)C.氣體的內(nèi)能D.氣體的質(zhì)量7、一定量的氣體,在等溫條件下,如果體積變?yōu)樵瓉淼膬杀?,則氣體的壓強(qiáng)將變?yōu)椋ǎ〢.原來的兩倍B.原來的四分之一C.原來的一半D.不變二、多項選擇題(本大題有3小題,每小題6分,共18分)1、關(guān)于理想氣體的狀態(tài)方程PVA.當(dāng)溫度T不變時,壓力P與體積V成反比。B.當(dāng)體積V不變時,壓力P與溫度T成正比。C.當(dāng)壓力P不變時,體積V與溫度T成反比。D.氣體的摩爾數(shù)n增加時,在相同條件下,壓力P會增大。E.R是一個常數(shù),對于不同的氣體有不同的值。2、關(guān)于分子運動理論,下列哪項或哪些描述是正確的?(多選)A.分子處于永不停息的無規(guī)則運動中。B.溫度升高時,分子平均動能減少。C.壓力是由于大量分子撞擊容器壁而產(chǎn)生的。D.在相同溫度下,不同種類的分子具有相同的平均速度。E.分子間的作用力隨距離增加而減小。3、下列關(guān)于理想氣體的描述,哪些是正確的?(多選)A.理想氣體分子之間沒有相互作用力。B.理想氣體在任何溫度下都遵循查理定律。C.理想氣體分子的體積可以忽略不計。D.當(dāng)理想氣體的體積保持不變時,其壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比。E.理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定。三、非選擇題(前4題每題10分,最后一題14分,總分54分)第一題一、簡答題解釋以下概念:理想氣體狀態(tài)方程氣體的壓強(qiáng)與溫度、體積的關(guān)系第二題一、計算題已知一個理想氣體在初狀態(tài)下的壓強(qiáng)為P1=1.0×10^5Pa,體積為V1=2.0×10^-3m^3,溫度為T1=27℃=300K。該氣體經(jīng)歷一個等溫膨脹過程,最終體積變?yōu)閂2=4.0×10^-3m^3。求:(1)氣體在膨脹過程中的末狀態(tài)壓強(qiáng)P2;(2)氣體在膨脹過程中對外做功W;(3)氣體在膨脹過程中內(nèi)能的變化ΔU。第三題一、選擇題(每小題3分,共15分)下列關(guān)于分子運動和氣體性質(zhì)的說法中,正確的是:A.所有氣體分子的運動速度都相同B.溫度越高,氣體分子運動的平均動能越大C.氣體分子之間的距離固定不變D.壓力一定時,氣體體積越小,分子數(shù)密度越大一定量的理想氣體,在等溫條件下體積膨脹,以下說法正確的是:A.分子數(shù)密度減小B.分子平均動能減小C.氣體的壓強(qiáng)減小D.氣體的壓強(qiáng)不變某一定質(zhì)量的理想氣體,在等壓條件下,溫度從T1升高到T2,氣體的體積變化為:A.V2=V1×(T2/T1)B.V2=V1×(T1/T2)C.V2=V1×(T2-T1)D.V2=V1×(T1+T2)二、計算題(每小題10分,共20分)第三題:某密閉容器中裝有氮氣和氧氣混合氣體,溫度為300K,壓強(qiáng)為1.0×10^5Pa。已知氮氣和氧氣的摩爾分?jǐn)?shù)分別為0.4和0.6。求:(1)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量;(2)若氣體體積保持不變,溫度升高到600K,求氣體的壓強(qiáng)。第四題已知一定量的某種氣體在恒溫條件下,體積從V1膨脹到V2,壓強(qiáng)從P1減小到P2。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT,其中n為氣體的物質(zhì)的量,R為氣體常數(shù),T為氣體的溫度。(1)若氣體在膨脹過程中對外做功,請判斷氣體溫度的變化情況,并說明理由。(2)假設(shè)氣體在膨脹過程中沒有熱量交換,請根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程推導(dǎo)出氣體的溫度變化與壓強(qiáng)變化的關(guān)系式,并給出推導(dǎo)過程。(3)若氣體的初始溫度為T0,求氣體膨脹后的溫度T。第五題一、選擇題(每小題3分,共15分)下列關(guān)于分子間作用力的說法正確的是:A.分子間作用力總是表現(xiàn)為引力B.分子間作用力總是表現(xiàn)為斥力C.分子間作用力既有引力又有斥力D.分子間作用力的大小與分子間距無關(guān)下列關(guān)于理想氣體狀態(tài)方程的說法正確的是:A.pV=nRT表示一定量的理想氣體在任意狀態(tài)下,壓強(qiáng)和體積的乘積等于溫度、摩爾數(shù)和氣體常數(shù)之乘積B.pV=nRT表示一定量的理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,壓強(qiáng)和體積的乘積等于溫度、摩爾數(shù)和氣體常數(shù)之乘積C.pV=nRT表示一定量的理想氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下,壓強(qiáng)、體積、溫度、摩爾數(shù)和氣體常數(shù)的乘積等于1D.pV=nRT表示一定量的理想氣體在任何狀態(tài)下,壓強(qiáng)、體積、溫度、摩爾數(shù)和氣體常數(shù)的乘積等于1下列關(guān)于等溫過程和等壓過程的說法正確的是:A.等溫過程中,氣體的內(nèi)能不變B.等壓過程中,氣體的內(nèi)能不變C.等溫過程中,氣體的體積與壓強(qiáng)成反比D.等壓過程中,氣體的體積與溫度成正比下列關(guān)于熱力學(xué)第一定律的說法正確的是:A.熱力學(xué)第一定律表明,熱量可以完全轉(zhuǎn)化為功B.熱力學(xué)第一定律表明,功可以完全轉(zhuǎn)化為熱量C.熱力學(xué)第一定律表明,熱量和功不能相互轉(zhuǎn)化D.熱力學(xué)第一定律表明,熱量和功的轉(zhuǎn)化具有一定的條件下列關(guān)于理想氣體等溫膨脹過程的說法正確的是:A.理想氣體等溫膨脹過程中,氣體對外做功,內(nèi)能增加B.理想氣體等溫膨脹過程中,氣體對外做功,內(nèi)能減少C.理想氣體等溫膨脹過程中,氣體對外做功,內(nèi)能不變D.理想氣體等溫膨脹過程中,氣體對外做功,內(nèi)能和熱量同時減少《第六章分子和氣體定律》試卷及答案一、單項選擇題(本大題有7小題,每小題4分,共28分)1、下列關(guān)于分子的說法中,正確的是:A.分子是由原子組成的,但分子可以再分B.分子是構(gòu)成物質(zhì)的最小單位,不可分割C.分子是由原子組成的,但原子不可分割D.分子和原子都是不可分割的,是物質(zhì)的基本單位答案:C解析:分子是由原子組成的,原子是化學(xué)變化中的最小單位,但原子可以進(jìn)一步分為更小的粒子,如質(zhì)子、中子和電子。因此,選項C正確。2、一定量的氣體,在體積不變的情況下,溫度升高,其壓強(qiáng)將會:A.增大B.減小C.保持不變D.無法確定答案:A解析:根據(jù)查理定律(Charles’sLaw),在體積不變的情況下,氣體的壓強(qiáng)與溫度成正比。因此,當(dāng)溫度升高時,氣體的壓強(qiáng)也會增大。選項A正確。3、一個密閉容器內(nèi)裝有1摩爾理想氣體,在溫度T1時,壓強(qiáng)為P1,當(dāng)溫度變?yōu)門2時(T2>T1),壓強(qiáng)變?yōu)镻2。根據(jù)查理定律(Boyle’sLaw),以下哪個關(guān)系是正確的?A.P1/T1=P2/T2B.P1/T2=P2/T1C.T1/P1=T2/P2D.T1/P2=T2/P1答案:A解析:查理定律指出,在等容條件下,理想氣體的壓強(qiáng)與其溫度成正比。公式表示為P/T=常數(shù)。因此,對于本題中的情況,有P1/T1=P2/T2。4、一個氣體分子在真空中從A點運動到B點,A點的壓強(qiáng)為P1,溫度為T1,B點的壓強(qiáng)為P2,溫度為T2(T2>T1)。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT,以下哪個關(guān)系是正確的?A.P1/T1=P2/T2B.P1/T2=P2/T1C.T1/P1=T2/P2D.T1/P2=T2/P1答案:B解析:理想氣體狀態(tài)方程為PV=nRT,其中P是壓強(qiáng),V是體積,n是物質(zhì)的量,R是理想氣體常數(shù),T是溫度。在本題中,氣體體積和物質(zhì)的量保持不變,因此可以將方程簡化為P/T=常數(shù)。所以,對于本題中的情況,有P1/T1=P2/T2。但是題目要求我們根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,所以我們需要將其重新排列為P1/T2=P2/T1。因此,選項B是正確的。5、理想氣體在等溫過程中,如果體積膨脹,則其壓強(qiáng)會如何變化?A.增大B.減小C.不變D.無法確定答案:B.減小解析:根據(jù)玻意耳-馬略特定律(Boyle’sLaw),在溫度保持不變的情況下,一定量的理想氣體的壓強(qiáng)與體積成反比。數(shù)學(xué)表達(dá)式為P1V1=P2V2,其中6、對于一個封閉容器中的氣體,若溫度升高而體積保持不變,下列哪個物理量不會發(fā)生變化?A.氣體分子的平均動能B.氣體的壓強(qiáng)C.氣體的內(nèi)能D.氣體的質(zhì)量答案:D.氣體的質(zhì)量解析:根據(jù)查理定律(Charles’sLaw)和蓋-呂薩克定律(Gay-Lussac’sLaw),在一個封閉且體積固定的容器中,當(dāng)溫度升高時,氣體的壓強(qiáng)會增加,同時由于溫度是衡量分子平均動能的一個尺度,溫度升高意味著分子的平均動能也會增加。另外,因為內(nèi)能是所有分子動能與勢能之和,溫度上升導(dǎo)致分子平均動能增加,所以內(nèi)能也會隨之增加。然而,氣體的質(zhì)量是一個守恒量,在沒有物質(zhì)進(jìn)出的情況下,它不會隨著溫度的變化而改變。因此,當(dāng)溫度升高而體積保持不變時,氣體質(zhì)量不會發(fā)生變化。7、一定量的氣體,在等溫條件下,如果體積變?yōu)樵瓉淼膬杀叮瑒t氣體的壓強(qiáng)將變?yōu)椋ǎ〢.原來的兩倍B.原來的四分之一C.原來的一半D.不變答案:C解析:根據(jù)玻意耳定律(Boyle’sLaw),在溫度不變的情況下,一定量的氣體的壓強(qiáng)與其體積成反比。因此,如果體積變?yōu)樵瓉淼膬杀?,壓?qiáng)將變?yōu)樵瓉淼囊话?。選項C正確。二、多項選擇題(本大題有3小題,每小題6分,共18分)1、關(guān)于理想氣體的狀態(tài)方程PVA.當(dāng)溫度T不變時,壓力P與體積V成反比。B.當(dāng)體積V不變時,壓力P與溫度T成正比。C.當(dāng)壓力P不變時,體積V與溫度T成反比。D.氣體的摩爾數(shù)n增加時,在相同條件下,壓力P會增大。E.R是一個常數(shù),對于不同的氣體有不同的值。答案:A、B、D解析:A選項正確,根據(jù)玻意耳-馬略特定律,當(dāng)溫度保持不變時,一定量的理想氣體的壓力與體積成反比。B選項正確,查理定律指出,在體積恒定的情況下,一定量的理想氣體的壓力與絕對溫度成正比。C選項錯誤,實際上,當(dāng)壓力不變時,體積與溫度成正比,這是蓋-呂薩克定律的內(nèi)容。D選項正確,因為根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程,當(dāng)其他條件保持不變時,氣體的摩爾數(shù)增加會導(dǎo)致壓力增大。E選項錯誤,R是通用氣體常數(shù),對于所有理想氣體都是相同的值,約為8.314J/(mol·K)。2、關(guān)于分子運動理論,下列哪項或哪些描述是正確的?(多選)A.分子處于永不停息的無規(guī)則運動中。B.溫度升高時,分子平均動能減少。C.壓力是由于大量分子撞擊容器壁而產(chǎn)生的。D.在相同溫度下,不同種類的分子具有相同的平均速度。E.分子間的作用力隨距離增加而減小。答案:A、C、E解析:A選項正確,分子運動理論表明,分子總是在做無規(guī)則運動,這種運動不會停止。B選項錯誤,實際上,溫度升高意味著分子的平均動能增加。C選項正確,壓力是由氣體分子不斷碰撞容器壁形成的。D選項錯誤,雖然在相同溫度下所有分子的平均動能相等,但由于不同種類分子的質(zhì)量不同,它們的平均速度也會有所不同。E選項正確,分子間的作用力(如范德華力)隨著分子間距離的增加而減弱。3、下列關(guān)于理想氣體的描述,哪些是正確的?(多選)A.理想氣體分子之間沒有相互作用力。B.理想氣體在任何溫度下都遵循查理定律。C.理想氣體分子的體積可以忽略不計。D.當(dāng)理想氣體的體積保持不變時,其壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比。E.理想氣體的內(nèi)能僅由溫度決定?!敬鸢浮緼,C,D,E【解析】A選項正確。理想氣體模型假設(shè)氣體分子間不存在相互作用力,除了在碰撞瞬間。B選項錯誤。查理定律指出,在恒定壓力下,一定質(zhì)量的理想氣體的體積與其絕對溫度成正比。因此,并不是在所有條件下都適用,而是在特定條件(即恒定壓力)下成立。C選項正確。理想氣體模型還假設(shè)分子本身占據(jù)的空間相對于氣體所占總體積來說是可以忽略的。D選項正確。這是基于蓋·呂薩克定律的一個表述,它說明了當(dāng)體積固定時,理想氣體的壓力與絕對溫度成正比。E選項正確。對于理想氣體而言,因為忽略了分子間的勢能,其內(nèi)能只取決于溫度,且與溫度成正比。由于理想氣體分子之間的相互作用被忽略,它們的內(nèi)能完全來自于分子的平均動能,這直接與溫度相關(guān)聯(lián)。綜上所述,正確的選項為A、C、D和E。三、非選擇題(前4題每題10分,最后一題14分,總分54分)第一題一、簡答題解釋以下概念:理想氣體狀態(tài)方程氣體的壓強(qiáng)與溫度、體積的關(guān)系答案:理想氣體是指假設(shè)氣體分子之間沒有相互作用力,且分子本身占據(jù)的體積可以忽略不計的氣體。這種假設(shè)使得氣體的行為可以用簡單的數(shù)學(xué)公式來描述。狀態(tài)方程是描述氣體在一定條件下壓強(qiáng)、體積和溫度之間關(guān)系的方程。最著名的理想氣體狀態(tài)方程是理想氣體方程:PV=nRT,其中P是氣體的壓強(qiáng),V是氣體的體積,n氣體的壓強(qiáng)與溫度、體積的關(guān)系可以通過以下兩個定律來描述:波義耳定律(Boyle’sLaw):在溫度恒定的情況下,一定量的氣體的壓強(qiáng)與體積成反比,即PV查理定律(Charles’sLaw):在壓強(qiáng)恒定的情況下,一定量的氣體的體積與絕對溫度成正比,即VT解析:理想氣體的假設(shè)簡化了氣體行為的計算,但在實際中,真實氣體的行為會受到分子間相互作用和分子體積的影響。狀態(tài)方程將氣體的三個狀態(tài)變量(壓強(qiáng)、體積、溫度)聯(lián)系起來,是研究氣體性質(zhì)的重要工具。波義耳定律和查理定律分別描述了氣體在等溫變化和等壓變化時的行為,它們是氣體的基本性質(zhì)之一。這些定律有助于理解和預(yù)測氣體在不同條件下的行為。第二題一、計算題已知一個理想氣體在初狀態(tài)下的壓強(qiáng)為P1=1.0×10^5Pa,體積為V1=2.0×10^-3m^3,溫度為T1=27℃=300K。該氣體經(jīng)歷一個等溫膨脹過程,最終體積變?yōu)閂2=4.0×10^-3m^3。求:(1)氣體在膨脹過程中的末狀態(tài)壓強(qiáng)P2;(2)氣體在膨脹過程中對外做功W;(3)氣體在膨脹過程中內(nèi)能的變化ΔU。答案:(1)根據(jù)玻意耳-馬略特定律(等溫過程中壓強(qiáng)和體積的乘積保持不變),有:P1V1=P2V2將已知數(shù)值代入,得到:1.0×10^5Pa×2.0×10^-3m^3=P2×4.0×10^-3m^3解得:P2=0.5×10^5Pa(2)氣體在等溫膨脹過程中對外做功W可以通過以下公式計算:W=nRTln(V2/V1)由于是理想氣體,且溫度T保持不變,可以使用理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT,其中n為物質(zhì)的量,R為氣體常數(shù)。由于氣體狀態(tài)方程兩邊都有nRT,所以它們可以相互抵消,簡化為:W=V2-V1將已知數(shù)值代入,得到:W=4.0×10^-3m^3-2.0×10^-3m^3W=2.0×10^-3m^3(3)在等溫過程中,理想氣體的內(nèi)能只與溫度有關(guān),由于溫度保持不變,內(nèi)能的變化ΔU為0。解析:(1)利用玻意耳-馬略特定律計算末狀態(tài)壓強(qiáng)P2;(2)根據(jù)等溫過程中氣體做功的公式計算氣體對外做的功W;(3)由于等溫過程中溫度不變,理想氣體的內(nèi)能不變化,因此內(nèi)能的變化ΔU為0。第三題一、選擇題(每小題3分,共15分)下列關(guān)于分子運動和氣體性質(zhì)的說法中,正確的是:A.所有氣體分子的運動速度都相同B.溫度越高,氣體分子運動的平均動能越大C.氣體分子之間的距離固定不變D.壓力一定時,氣體體積越小,分子數(shù)密度越大一定量的理想氣體,在等溫條件下體積膨脹,以下說法正確的是:A.分子數(shù)密度減小B.分子平均動能減小C.氣體的壓強(qiáng)減小D.氣體的壓強(qiáng)不變某一定質(zhì)量的理想氣體,在等壓條件下,溫度從T1升高到T2,氣體的體積變化為:A.V2=V1×(T2/T1)B.V2=V1×(T1/T2)C.V2=V1×(T2-T1)D.V2=V1×(T1+T2)二、計算題(每小題10分,共20分)第三題:某密閉容器中裝有氮氣和氧氣混合氣體,溫度為300K,壓強(qiáng)為1.0×10^5Pa。已知氮氣和氧氣的摩爾分?jǐn)?shù)分別為0.4和0.6。求:(1)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量;(2)若氣體體積保持不變,溫度升高到600K,求氣體的壓強(qiáng)。答案及解析:(1)混合氣體的平均摩爾質(zhì)量可以通過各成分的摩爾質(zhì)量乘以其摩爾分?jǐn)?shù)之和來計算。氮氣的摩爾質(zhì)量M(N2)=28g/mol氧氣的摩爾質(zhì)量M(O2)=32g/mol混合氣體的平均摩爾質(zhì)量M_avg=M(N2)×0.4+M(O2)×0.6M_avg=28g/mol×0.4+32g/mol×0.6M_avg=11.2g/mol+19.2g/molM_avg=30.4g/mol(2)根據(jù)查理定律(等容過程中,氣體的壓強(qiáng)與溫度成正比),可以計算氣體在溫度升高后的壓強(qiáng)。P1/T1=P2/T2其中,P1=1.0×10^5Pa,T1=300K,T2=600K,P2為未知數(shù)。將已知值代入公式得:1.0×10^5Pa/300K=P2/600KP2=(1.0×10^5Pa/300K)×600KP2=2.0×10^5Pa因此,氣體在溫度升高到600K時的壓強(qiáng)為2.0×10^5Pa。解析:本題主要考察了混合氣體的平均摩爾質(zhì)量的計算和查理定律的應(yīng)用。在計算混合氣體的平均摩爾質(zhì)量時,需要注意各成分的摩爾質(zhì)量及其在混合氣體中的比例。在應(yīng)用查理定律時,要正確理解等容過程中的壓強(qiáng)與溫度的關(guān)系。第四題已知一定量的某種氣體在恒溫條件下,體積從V1膨脹到V2,壓強(qiáng)從P1減小到P2。根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT,其中n為氣體的物質(zhì)的量,R為氣體常數(shù),T為氣體的溫度。(1)若氣體在膨脹過程中對外做功,請判斷氣體溫度的變化情況,并說明理由。(2)假設(shè)氣體在膨脹過程中沒有熱量交換,請根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程推導(dǎo)出氣體的溫度變化與壓強(qiáng)變化的關(guān)系式,并給出推導(dǎo)過程。(3)若氣體的初始溫度為T0,求氣體膨脹后的溫度T。答案及解析:(1)氣體在膨脹過程中對外做功,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,系統(tǒng)內(nèi)能減少,即ΔU<0。由于氣體在恒溫條件下膨脹,根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT,溫度T保持不變。因此,氣體溫度不發(fā)生變化。(2)根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT,可以得到以下關(guān)系式:P1V1=nRT0P2V2=nRT由于氣體在膨脹過程中沒有熱量交換,即ΔQ=0,根據(jù)熱力學(xué)第一定律,系統(tǒng)內(nèi)能減少,即ΔU=Q-W<0。由于ΔU<0,且ΔQ=0,則Q=-W。因此,氣體膨脹對外做功W=nRT0-nRT。將上述關(guān)系式代入W的表達(dá)式中,得到:W=nRT0-nRTW=nR(T0-T)由于氣體膨脹對外做功,W>0,因此nR(T0-T)>0,即T0>T。將W的表達(dá)式代入理想氣體狀態(tài)方程P2V2=nRT,得到:P2V2=nR(T0-T)P2V2=nRT0-nRT整理上述關(guān)系式,得到氣體溫度變化與壓強(qiáng)變化的關(guān)系式:T=T0*(P1V1/P2V2)推導(dǎo)過程:將理想氣體狀態(tài)方程PV=nRT兩邊同乘以V,得到PVV=nRTV。由于PV=nRT,可以將PVV簡化為PV2。同理,將PV=nRT兩邊同乘以P,得到PV2=nRP。將上述兩個式子相除,得到V/P=R/T。將V/P的表達(dá)式代入PV=nRT,得到PV^2
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