- 气体等容变化的P-T图象
- 共315题
某同学自己设计制作了一个温度计,其结构如图所示,大玻璃泡A内封有一定量气体(可视为理想气体),与A相连的B管插在大水银槽中,管内水银面的高度x即可反映A内气体的温度,如在B管上刻度,即可直接读出,设B管的体积可略去不计,
(1)在标准大气压(相当于76cmHg的压强)下对B管进行温度刻度,已知当温度t1=17℃时,管内水银面高度x1=18cm,则t=0℃的刻度线在x为多少厘米处?
(2)若大气压已变为相当于75cmHg的压强,利用该测温装置测量温度时所得示数仍为17℃,问此时实际温度为多少?
正确答案
解析
解:(1)气体为等容变化,设17℃时气体的压强为P1,温度为T1;0℃时气体的压强为P,温度为T;
由题意知:T1=290K,T=273K,P1=(76-18)cmHg=58cmHg;
由查理定律得:
解得:P=
所以 x=P0-P=76-54.6=21.4cmH
(2)当大气压变为75cmHg时,气泡内气体压强变为P2,此时实际温度为T2
P2=75-18cmHg
由查理定律得:
所以t2=12°C
答:(1)t=0℃的刻度线在x为21.4厘米处;
(2)此时实际温度为12°C.
如图所示,用一个带有刻度的注射器,及计算机辅助系统来探究气体的压强和体积关系.
(1)实验中封闭气体的体积可由______直接读出,它的压强可由图中______测得.
(2)实验完成后,计算机屏幕上显示出如下图所示的实验结果.
观察可以发现pV(×105Pa•mL)栏中的数值越来越小,造成这一现象的可能原因是______
A.实验时环境温度升高了
B.实验时外界大气压强发生了变化
C.实验时注射器内的空气向外发生了泄漏
D.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大
(3)实验时为减小误差,下列那些操作是不正确的______
A.推、拉活塞时,动作要慢
B.推、拉活塞时,手不能握住注射器
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.
正确答案
解析
解:(1)研究其压强和体积的关系,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读出.
(2):(1)A、实验时环境温度增大了,根据根据气体方程,应该PV的乘积在变大,而实验数据PV的乘积在变小,故A错误.
B、实验时外界大气压强发生了变化,对本实验没有影响,故B错误.
C、实验时注射器内的空气向外发生了泄漏,所以实验只测得部分气体的PV的乘积,故C正确.
D、.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大,由于缓慢推动活塞,所以不影响研究温度不变时气体的压强跟体积的关系,故D错误.
故选C.
(3)A、推拉活塞时,动作要慢,使其温度与环境保持一致,故A正确;
B、推拉活塞时,手不能握住注射器,防止手对其起加热作用,故B正确
C、橡皮帽与注射器脱落后,气体质量变化,需重新做实验,故C错误;
D、活塞与针筒之间要保持润滑,可以减小摩擦;不漏气可以保证气体质量一定,故D正确;
本题选错误的,故选C.
故答案为:(1)注射器的刻度;压强传感器;(2)C;(3)C
如图所示,体积为V0的容器内有一个薄的活塞,活塞的截面积为S,与气缸内壁之间的滑动摩擦力为f,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力.在气缸内充有一定质量的理想气体,初始状态体积为
,温度为T0,气体压强与外界大气压均为P0.现缓慢加热气体,使活塞缓慢移动至气缸口,求:
①活塞刚要开始移动时,气体的温度;
②活塞刚移动至气缸口时,气体的温度.
正确答案
解析
解:①气体发生等容变化,
有
根据平衡关系有:
P1s=P0s+f
解得:
②气体发生等压变化,有
由题意可知:
解得:
答:①活塞刚要开始移动时,气体的温度为T0(1+)
②活塞刚移动至气缸口时,气体的温度为(1+
)
一太阳能空气集热器,底面及侧面为隔热材料,顶面为透明玻璃板,集热器容积为v0,开始时内部封闭气体的压强为po.经过太阳曝晒,气体温度由T0=300k升至T1=350K.
(1)求此时气体的压强.
(2)保持T1=350K不变,缓慢抽出部分气体,使气体压强再变回到P0.求集热器内剩余气体的质量与原来总质量的比值.判断在抽气过程中剩余气体是吸热还是放热,并简述原因.
正确答案
解析
解:(1)设升温后气体的压强为p1,
由查理定律…①
代入数据得…②
(2)抽气过程为等温膨胀过程,
设膨胀后气体的总体积为V,
由玻意耳定律得p1V0=p0V…③
联立②③式得…④
设剩余气体的质量与原来总质量的比值为k,
由题意得…⑤
联立④⑤式得…⑥
由于抽气过程剩余气体体温度不变,故内能不变△U=0
而剩余气体体积膨胀对外做功,W<0
由根据热力学第一定律△U=W+Q知,Q>0 气体应吸热.
一定质量气体压强保持不变,当其热力学温度由T变成3T时,其体积由V变成( )
正确答案
解析
解:由等压变化规律可知:
=
解得:V′=3V;
故选:A.
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