3个同样大小的高压钢瓶分别装的是氢气,氦气和氩气,哪种气体放出来温度最低?哪种降温最少?
5人问答
问题描述：
3个同样大小的高压钢瓶分别装的是氢气,氦气和氩气,哪种气体放出来温度最低?哪种降温最少?
马晓东回答：
同体积同压强下,依据理想气体公式PV=nRT,T=PV/nR.T与气体的摩尔数（物质的量多少）成反比.分子量之比：2：4：40.密度之比：0.0899：0.1786：1.784.根据n=m/M=ρV/M,得到物质的量大小为：0.04495：0.04465:0.0446.结...
马晓东回答：
3种气体从瓶中排出，开始是同压强后来依然是同压强。第一问问的应该是从瓶中排出的那一刻气体的温度，因此，根据我上面说的步骤计算。
第二问问的降温多少我认为应该这样计算：气体都排放到空气中后形成新的平衡，3种气体温度的降低后会达成新的平衡，新的理想状态气体方程为（假设气体与空气没有混合，但是依然发生了热交换至室温）：P‘V'=nR’T。这期间气体因为膨胀对外做功而自身的温度下降，做功的多少等于气体放出的热量多少。热量与温度公式为：Q=cmΔt=cm（t1-t2），其中Δt即降温过程中降温的多少等于初始状态t1与最终状态t2（气体充分和空气放生热交换后的状态）的差相同，与其他因素无关，因此哪种气体的初始温度越低，温度自然就降低的越少。
李湘彬回答：
1实际中排出以后的气体通常应该是远低于室温的,会升温而不是降温,所以我这里的降温特指排出的气体在排出之后与之前的温差,也是我想知道的,您是否认为这个温差不存在,因为虽然降压了但是体积也膨胀增大了?那为什么气体排出之后会感觉气体寒冷,难道是因为在钢瓶里就很冷吗,钢瓶里的气体应该与室温接近才对吧
2另外我想知道的一点是,您觉得实际操作中氩气与氦气排出来哪个更冷些,区别大不大,(因为氩气不算理想气体)
马晓东回答：
之前也说了，瓶内气体的温度取决于气体压强。之所以“实际中排出以后的气体通常应该是远低于室温的,会升温而不是降温”是因为我们经常使用这样的钢瓶来储存气体。为了增加储存量，通常将气体加压，这样气体的温度就会减小很多（因为和压强是反比关系）。事实上气体的温度是否低于室温是没有影响的，因为事实上不管是降温还是升温，最后的温度一定是变成与室温相等。所以在瓶内气体均未液化的情况下（即压强并不是十分高的情况下），有两种情况：三个瓶内压强低于一个大气压，初始温度就会高于室温，最后初始温度越低的降温越少；三个瓶内压强高于一个大气压，初始温度就会低于室温，哪种气体初始温度越高则升温越高。关于我之前说的这一段“这期间气体因为膨胀对外做功而自身的温度下降，做功的多少等于气体放出的热量多少。”后来想想是有问题的（因为混淆了研究系统得出了错误结论）
理想气体指的是在273K的温度下，1个大气压下的气体状态。实际操作的过程中，根据之前物质的量的比例关系，氢气的温度最低；如果瓶内气体全部液化，参照3种气体的沸点结论：事实上液氦（分氦1和氦2）的温度最低.
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