气体的定律气压计解析.DOCVIP

基礎化學(三) 1-2 氣體的定律 一、氣體的壓力 01. 壓力是物體表面所受到的)。 02. 氣體的壓力可分為兩大類，其一是在中，不斷的氣體粒子，造成密閉容器內的，例如：吹氣讓氣球脹大，即是氣體施加在氣球內壁的壓力所造成圖。 另一類則是在下的壓力，稱為。 大氣中的氣體受影響而拉向地表，使其從地表向上，大氣壓力逐漸降低圖。 05. 大氣在地表所施加的壓力約為×105 牛頓平方公尺。06. 若將蓋緊的塑膠空瓶從海拔約3000公尺處，帶往海拔約330公尺處，因塑膠瓶內、外壓力無法達成，所以塑膠瓶受逐漸增加的作用而壓扁變形圖。此外，實驗室常用的，通常有很厚的瓶壁，才足以抵擋抽氣時外界壓力的強度。08.義大利物理學家托里切利Evangelista Torricelli 於西元1643年設計水銀氣壓計來測量大氣壓力，他將一端封住的玻璃管，加滿水銀後倒置插入一個灌滿水銀的碟子，此時玻璃管內一部分的水銀流出，造成封口端有一小段真空。如圖，在海平面測量時，水銀柱高度約為毫米，主要是因為管內施加在水銀表面a點的壓力與施加在水銀表面b點的，所以大氣壓力為毫米汞柱。 大氣壓力常以的高度來表示，單位為mmHg) 10. 大氣壓力會隨著增加而減小，在玉山頂約4000公尺測得的大氣壓力只有毫米汞柱。 公式：P=-×8 (mmHg) 解析：P=-×8 (mmHg)=760-×8=440 11. 大氣壓力會隨著空氣中含水蒸氣的量增加而降低，水蒸氣的量增加可形成低氣壓。 大氣壓力會隨著緯度而改變。 SI制的壓力單位為pascal，Pa，相當於牛頓N/m2)的作用力。0℃時，海平面測得的平均大氣壓力為1大氣壓，稱為 14. 下式列出數種常用的大氣壓力單位及之間的數值換算。 1大氣壓公分汞柱毫米汞柱 = 1033.6 公分水柱gw/cm2 = 1.013×105 帕某山頂的大氣壓力為380 mmHg，試問此壓力相當於大氣壓百帕×=0.5 atm×=506.5 hPa P=1.5 cmHg×=20.4 cmH2O 16. 下列各量值，相當於(A) 76 mmHg= 0.1 atm (B) 1013百帕 (C) 1.00帕×10-6 atm (D) 1.013×105 N/m2= 1.0 atm (E) 760托torr)= 1.0 atm。×=0.1 atm (B) P=1013百帕×=1.0 atm (C) P=1.0帕×=9.87×10-6 atm (D) P=1.013×105 N/m2×=1.0 atm (E) P=760 torr×=1.0 atm 17. 西元1654年，馬德堡市長格里克為了證明大氣壓力的存在，製造了兩個直徑51公分的暗紅色銅製半球圖，組合後以自製的真空幫浦將球內的空氣抽掉，此時兩個沉重的銅製半球緊密結合。為了證明其緊密度，他安排兩支各15匹馬的隊伍，以相反方向試圖將該球體拉開，卻無法達成。最後還是藉由解除真空狀態才得以將此兩半球分開。這就是著名的「馬德堡半球實驗」。18. 汲水幫浦運作原理(a)當把手下壓，下方活門開啟，地下水提升至泵缸內(b)接著把手上舉，水移至活塞上方(c)如此反覆操作，水位逐漸上升至汲水口然後流出 二、氣體壓力的測量 19. 壓力計是測量容器內氣體壓力的裝置，分為和兩種。20. 封閉式壓力計如圖，U形管一端封閉、另一端接，管內則添加。當圓底瓶在狀態，U形管兩邊水銀柱相同圖 (a)；當圓底瓶內含氣體時，會將U形管的水銀壓往，其水銀柱即為圓底瓶內圖(b)。 開放式壓力計則是將U形管封閉端改為，因此U形管右端受到的作用，而左端則是受到圓底瓶內的影響；故U形管左、右兩邊水銀柱的恰等於瓶內與的。如圖(a)中，左、右兩邊水銀柱的高度相同，所以瓶內氣體的壓力大氣壓力；圖(b)中，大氣壓力瓶內氣體的壓力，使得水銀壓往U形管的；而圖(c)中，瓶內氣體的壓力大氣壓力，使得水銀壓往U形管的 23. 右圖為開口壓力計，則氣體之壓力為 36 cmHg。 解析：由右圖知：左管較右管高?表示大氣壓力大於氣體壓力，故Pg=Pa-h=1 atm- (60-20)=76-40=36 cmHg 24. 如圖，25℃時玻璃球內含有某氣體，連接到含水的開放式壓力計水的蒸氣壓不計），若壓力計左右兩邊水柱的高度差為516.8毫米，大氣壓力為760毫米汞柱，則： (1)球內氣體壓力為gw/cm2。 (2)球內氣體壓力為公分汞柱?表示大氣壓力大於氣體壓力，故Pg=Pa-h=760- 516.8=243.2 mmHg=24.32 cmHg Pg=24.32 cmHg×=300.752 gw/cm2。 25. 25℃、1大氣壓下，一開放式壓力計的玻璃球內含有某氣體，此時U形管右側水銀柱較左側水銀柱高80公分，則玻璃球內某氣體