- 气体
- 共1086题
如图所示,带有活塞的气缸中封闭一定质量的气体(不计气体的分子势能以及气缸和活塞间的摩擦).将一个半导体NTC热敏电阻R(随着温度的升高热敏电阻阻值减小)置于气缸中,热敏电阻R与气缸外的电源E和电流表组成闭合电路,气缸和活塞与外界无热交换.现保持活塞位置不变,当发现电流表的读数增大时,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、一定质量的气体,现保持活塞位置不变,说明体积不变,所以气体的密度不变.故A错误.
B、当发现电流表的读数增大时,根据闭合回路知识知道电路中电阻R阻值减小,即温度升高.
根据气体状态方程=C,V不变,T增大,所以P增大.故B错误.
C、温度升高,气体分子的平均动能增大.故C正确.
D、压强增大,所以每秒撞击单位面积器壁的气体分子数增多.故D错误.
故选C.
如图所示,绝热隔板K把绝热的气缸分隔成体积相等的两部分,K与气缸壁的接触是光滑的.两部分中分别盛有相同质量、相同温度的同种气体a和b.气体分子之间相互作用势能可忽略.现通过电热丝对气体a加热一段时间后,a、b各自达到新的平衡状态.
(1)试分析a、b两部分气体与初状态相比,体积、压强、温度、内能各如何变化?
(2)重新平衡后,a、b两部分气体体积、压强、温度、内能的大小关系如何?
正确答案
解:(1)气缸和隔板绝热,电热丝对气体a加热,a温度升高,体积增大,压强增大,内能增大;
a对b做功,b的体积减小,温度升高,压强增大,内能增大;
(2)a、b重新平衡后,则最终a、b压强相等;
a体积大于b,由气体状态方程可知,a温度高于b;a内能大于b
答:(1)则a、b两部分气体与初状态相比,a温度升高,体积增大,压强增大,内能增大;b的体积减小,温度升高,压强增大,内能增大;
(2)重新平衡后,a、b两部分气体:a体积大于b,a、b压强相等,a温度高于b;a内能大于b.
解析
解:(1)气缸和隔板绝热,电热丝对气体a加热,a温度升高,体积增大,压强增大,内能增大;
a对b做功,b的体积减小,温度升高,压强增大,内能增大;
(2)a、b重新平衡后,则最终a、b压强相等;
a体积大于b,由气体状态方程可知,a温度高于b;a内能大于b
答:(1)则a、b两部分气体与初状态相比,a温度升高,体积增大,压强增大,内能增大;b的体积减小,温度升高,压强增大,内能增大;
(2)重新平衡后,a、b两部分气体:a体积大于b,a、b压强相等,a温度高于b;a内能大于b.
如图1所示,用一个带有刻度的注射器及DIS来探究一定质量气体的压强和体积关系.
(1)所研究的对象是______;它的体积可用______直接读出,它的压强是由______和______得到.
(2)如表表格中记录了实验中5组数据,根据这些 数据在图2中作出p-V图线.
(3)实验过程中,下列哪些操作是错误的?______
(A)推拉活塞时,动作要慢.
(B)推拉活塞时,手不能握住注射器筒有气体的部位.
(C)压强传感器与注射器之间的软管脱落后,应立即重新接上,继续实验并记录数据.
(D)活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气.
(4)在验证玻意耳定律的实验中,如果用实验所得数据在图3所示的p-图象中标出,可得图中______线.
正确答案
解:(1)研究气体压强和体积的关系,要保持温度不变;实验中封闭气体的体积可由注射器刻度直接读出,压强可以通过压强传感器和数据采集器读出.
(2)利用图中数据采用描点法得出对应的图象如图所示;
(3)A、本实验条件是温度不变,迅速推动注射器的活塞,会使温度升高,故A正确;
B、手握住了注射器使得气体温度升高,则根据理想气体状态方程,可知:PV值应该增大;故B正确;
C、软管脱落后若在重新接上,则里面气体质量发生了变化,实验将出现较大的误差;故C错误;
D、为了防止摩擦生热活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气;故D正确;
本题选择不正确的;故选;C;
(4)由理想气体状态方程可知,P与
成正比;故图象应为乙;
故答案为:(1)封闭在注射器内的气体,注射器,压强传感器,数据采集器
(2)如图所示;
(3)C
(4)乙
解析
解:(1)研究气体压强和体积的关系,要保持温度不变;实验中封闭气体的体积可由注射器刻度直接读出,压强可以通过压强传感器和数据采集器读出.
(2)利用图中数据采用描点法得出对应的图象如图所示;
(3)A、本实验条件是温度不变,迅速推动注射器的活塞,会使温度升高,故A正确;
B、手握住了注射器使得气体温度升高,则根据理想气体状态方程,可知:PV值应该增大;故B正确;
C、软管脱落后若在重新接上,则里面气体质量发生了变化,实验将出现较大的误差;故C错误;
D、为了防止摩擦生热活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气;故D正确;
本题选择不正确的;故选;C;
(4)由理想气体状态方程可知,P与
成正比;故图象应为乙;
故答案为:(1)封闭在注射器内的气体,注射器,压强传感器,数据采集器
(2)如图所示;
(3)C
(4)乙
下列有关热力学温度与摄氏温度的关系的说法中,正确的是( )
正确答案
BC
摄氏温度与热力学温度的0度选择不同,但温度间隔相同.所以B、C正确.
如图所示,一端封闭的横截面积为S的细玻璃管中,一质量为m的活塞下面封闭有一定质量的气体.当整个系统以加速度a(a
正确答案
p=p0+
以活塞为研究对象,其受力情况如右图所示.
由牛顿第二定律,得:
p0S+mg-pS=ma
所以p=p0+.
用内径极小的细玻璃管制成的水银气压计,其读数与实际气压相比是偏高还是偏低?为什么?
正确答案
偏低
水银与玻璃是不浸润的,水银气压计中的水银面是凸形弯月面:弯月面和玻璃管接触的交界处的表面张力有一个竖直向下的分力,因而产生了一个附加压强。附加压强ps和水银柱产生的压强同向。所以有
p=ps+ρgh
式中p为管外的大气压强,ρgh为管内水银柱的压强。ps为因液体表面张力而产生的附加压强,且内径越小,ps越大,所以液柱偏低,即用内径极细的玻璃管制成的水银气压计,其读数与实际气压相比是偏低。
对一定质量的气体,下列四种状态变化中,哪些是可能实现的( )
正确答案
BD
温度降低时,分子的平均动能减少,使压强有减小的趋势;体积增大时,也有使压强减小的趋势.故A的过程是不可能的.升高温度和减小体积,都会使压强增大.故B的过程是可能的(也可由=恒量来判断).对CD由同样的方法来判断.
密封在体积一定的容器内的气体,当温度升高时,正确的是( )
正确答案
BCD
由于体积不变,故分子密度不变,A项错.温度升高平均动能增大,内能增加,平均速率增大,压强增大.
如图8.3—1所示,粗细均匀的一端封闭一端开口的U型玻璃管,当t1=31℃,大气压强p0=1atm时,两管水银面相平,这时左管被封闭气柱长l1=8cm。
求:(1)当温度t2等于多少时,左管气柱长l2为9cm?
(2)当温度达到上问中温度t2时,为使左管气柱长l3为8cm,
则应在右管加多长水银柱?
正确答案
(1)78℃(2)11.75cmHg
(1)取左管中气体为研究对象,初状态 p1=1atm=76cmHg,T1=t1+273=304K,V1= l1S="8S" cm3(设截面积为S),因为左管水银面下降1cm,右管水银面一定上升1cm,则左右两管高度差为2cm,因而末状态p2=(76+2)=78cmHg,V2="9S" cm3。用p1v1/T1=p2v2/T2,代入数据76×8S/304=78×9S/T2,∴T2=351K从而知t2=78℃
(2)在78℃情况下,气柱长从9cm减小到8cm。体积减小,压强一定增大即压强大于78cmHg,故一定右管加水银。由p1v1/T1=p3v3/T3,且V1=V3,T2=T3有:p3=p1T3/T1=76×(273+78)/(273+31)=87.75cmHg故应在右管加(87.75-76)=11.75cmHg
如图所示,气缸质量是M,活塞质量是m,不计缸内气体的质量,气缸置于光滑水平面上,当用一水平外力F拉动活塞时,活塞和气缸能保持相对静止向右加速,求此时缸内气体的压强有多大?(活塞横截面积为S,大气压强为P0,不计一切摩擦)
正确答案
以活塞和气缸为研究对象,根据牛顿第二定律
加速度为:a=
以气缸为研究对象,再根据牛顿第二定律得
PS-P0S=Ma
缸内气体的压强P=P0+a
由(1)式和(2)联立可得:P=P0-
答:缸内气体的压强为P0-.
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