郑州高二物理的课程包括质点运动学、牛顿运动定律和机械能、动量、冲量、刚体转动、振动和波等。
题目：
假设一个密闭的容器中充满了某种气体，这种气体在常温下的状态是：压力为101kPa，温度为25℃，同时该气体中混入了体积分数为0.5%的空气和体积分数为0.3%的氧气。现在需要将容器中的气体过滤掉空气和氧气，以得到纯净的氮气。
已知氮气的压力和温度与容器中混合气体相同，且氮气的体积为容器中混合气体总体积的99%。
请设计一个实验步骤，并列出相应的物理方程式。
答案：
步骤：
1. 将容器中的气体通过一个装有活性炭的吸附塔，以吸附掉空气和氧气。
2. 将吸附塔中的活性炭更换为高纯度氮气，使吸附塔中的空气和氧气被置换出来。
3. 将置换出来的空气和氧气通过另一个装有高纯度氮气的吸附塔进行吸附。
4. 重复步骤2和3，直到空气和氧气的含量达到要求。
物理方程式：
1. 气体压力与温度的关系：P = (PmR)T / (R + m)
2. 氮气、空气、氧气在相同条件下体积与压力的关系：V = PmR / (RT)
3. 吸附塔对气体分子的吸附效果：被吸附的气体分子数 = 吸附塔体积 × 气体分子的吸附系数
解释：
活性炭可以吸附空气和氧气，而氮气不会被吸附。通过控制吸附塔中的气体成分和更换吸附剂，可以逐渐置换出容器中的空气和氧气，从而达到过滤掉这些气体并得到纯净的氮气的目的。在这个过程中，需要密切关注压力和温度的变化，以确保实验的安全进行。
