Question

理想气体方程中r如何解释?

Answer 1

如果气体分子的大小与气体的体积相比可以忽略，并且气体分子之间的相互作用力也小到可以忽略的程度，这种气体可称为理想气体。当温度不是过低、压强不是过大时（比如我们经常遇到的标准状况和常温常压时），气体可近似看作为理想气体。理想气体的状态用三个物理量共同给以描述：温度、体积和压强，将它们彼此联系起来的方程即为理想气体状态方程。
理想气体状态方程可表示为：PV=nRT，其中P、V、n、T依次代表气体的压强、体积、物质的量、温度，R为气体常数。
阿伏加德罗定律:根据理想气体状态方程PV=nRT，不难看出：在相同温度、相同压强下，相同体积的任何气体物质的量相等，即可表述为阿伏加德罗定律：在相同温度和压强下，相同气体的任何气体都含有相同数目的分子。
气体分子的大小与气体的体积相比是可以忽略的，所以一定量气体的体积主要由气体分子间平均距离的大小决定。气体分子间的平均距离受到温度和压强的影响，当温度升高（或降低）时，气体分子间平均距离增大（或减小）；当压强增大（或减小）时，气体分子间平均距离减小（或增大）。因此，各种气体在相同温度和压强下，分子间平均距离才会相等，气体的体积只取决于分子的数目。结论由此而生：在相同温度和压强下，相同数目的气体分子占有的体积是相同的。利用n=m/M和ρ=m/V（式中的n、m、M、ρ、V分别表示物质的量、质量、摩尔质量、密度、体积）的公式，根据理想气体的状态方程PV=nRT，可以推导出在同温同压下，描述气体的几个物理量之间的关系。下列推论是常见的几种：
（1）同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，即V1/V2=n1/n2 。
（2）同温同压下，两种气体的密度之比等于摩尔质量之比，即 ρ1/ρ2=M1/M2。
（3）同温同压下，相同质量的两种气体的体积与它们的摩尔质量成反比，即 V1/V2=M2/M1。
（4）同温同压下，相同体积的两种气体的质量与它们的摩尔质量成正比，即m1/m2=M1/M2。

利用以上推论解决问题，一定注意它们的前提条件，仅适于在同温同压下的气体。