高中物理竞赛教程：4.5《典型例题分析》.docx

§4.5 典型例题分析

例 1 用不导热细管连接的两个相同容器里装有压强为 1atn ，相对湿度

B=50%，温度为 100℃的空气。现将其中一个容器浸在温度为 0℃的冰中，试问系

统的压强改变为多少？每一容器中的相对湿度是多少？已知 0℃时水的饱和汽压

4.6mmHg。

分析 : 当一个容器浸在 0℃的冰中，另一容器中的空气与水蒸气将流入这一容

器，整个系统的压强将逐步降低。达到平衡时，空气在两容器中的分压也应相等。

: 设平衡时空气在两容器中的分压 p空 2 , po 1atm,V0 为每一容器体积，由空气的总摩尔数不变的条件得

p空 2 V0 p空 2 V0

2 pV0

RT100

RT0

RT0

解得

p空2

321mmHg

由于水蒸气分压不可能比同一温度下饱和蒸

P

B

7

气压大，即 p水 2

p饱 4.6mmHg

，若没有水蒸气

4

A

凝结，则按理想气体方程，在末态的水汽分压应

0

4

8V

图 4-5-1

等于 321mmHg，因为在初态时空气和水汽的分压

是相等的。但 p空2 比 4.6mmHg大得多，说明在 0℃的容器中已有水凝结，因而

p水 2=4.6mmHg所以在末态的压强p2 p空 2 p水2

326mmHg 故在 0℃容器中的相

4.6

100% 0.6%

对湿度 B0

100% ，而在 100℃容器中的相对湿度为

B100

760

。

例 1

把质量为 m1100g 的 N 2 与未知质量的 O2 混合，在温度 T=77.4K 的条

件下，让单位体积的混合气体作等温压缩。 混合后气体压强和体积关系如图 4-5-1

所示。 (1) 确定 O2 质量 m2 ； (2) 计算 T=77.4K 时饱和 O2 的压强 p2 。

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