- 气体等容变化的P-T图象
- 共315题
一定质量的理想气体从状态a经历了温度缓慢升高到状态d的变化,下面的表格和V-T图各记录了其部分变化过程,试求:
(1)温度325K时气体的压强.
(2)温度250K时气体的体积.
正确答案
解析
解:(1)由V-T图可知状态b到状态c是等容变化,根据查理定律,有:
解得:=
=0.975×105Pa
(2)有表格数据看出,温度250K时,气压为0.75×105Pa,根据理想气体状态方程,有:
解得:
答:(1)温度325K时气体的压强为0.975×105Pa.
(2)温度250K时气体的体积为0.65m3.
某同学用如图1所示注射器验证玻意耳定律.实验开始时在如图所示的注射器中用橡皮帽封闭了一定质量的空气.则
(1)若注射器上全部刻度的容积为V,用刻度尺测得全部刻度长为L,则活塞的横截面积可表示为______;
(2)测得活塞和框架的总质量是M,大气压强为P0,当注射器内气体处于某状态时,在框架左右两侧对称挂两个砝码,每个砝码质量为m,不计活塞与注射器管壁间摩擦,则稳定后注射器内气体的压强可表示为______;
(3)如图2中是不同小组的甲、乙两同学在同一温度下做实验时得到的P-图.若两人实验时操作均正确无误,且选取坐标标度相同,那么两图线斜率不同的主要原因是______.
正确答案
研究气体质量不同、(或同质量在不同温度下研究)
解析
解:(1)注射器可看做圆柱体,由V=SL得:S=…①
(2)装置达到稳定状态后,设气体压强为p,由平衡条件知:
p0S+(M+2m)g=pS…②
由①②可得:p=p0+.
(3)图线的斜率k=,根据克拉柏龙方程PV=nRT知,当n(指气体的物质的量)相同时,T不同,k就不同;同样,即使T相同,若n取值不同,图线斜率也不同.所以图线斜率不同的主要原因是:研究气体质量不同(或同质量气体在不同温度下研究).
故答案为:,
,研究气体质量不同、(或同质量在不同温度下研究)
(2016•徐汇区一模)在研究“一定质量的气体在体积不变时压强与温度关系”的实验中(如图甲),与压强传感器相连的试管内装有密闭的空气和温度传感器的热敏元件.将试管放在大烧杯的凉水中,逐次加入热水并搅拌,记录得到试管内空气不同的压强和温度值.图乙为二组同学通过记录的压强和摄氏温度数据绘制的P-t图象,初始封闭气体体积相同.
(1)两组同学得到的图线交点对应的摄氏温度为______,两图线斜率不同可能的原因是______.
(2)通过图乙归纳出一定质量的气体体积不变时压强与摄氏温度的函数关系是______,该规律符合______定律.
正确答案
解析
解:(1)(2)、两组同学得到的图线交点对应的摄氏温度为绝对零度,其值为-273℃,
结合图象,设温度为零摄氏度时的压强为P0,则有:=k
被封闭气体的压强与摄氏温度之间的关系有:=k
解得:p=P0(1+)
由上式可知,两图线斜率不同的原因是,两组初始气体压强不同,或两组气体初始温度不同
在实验过程中,保持了体积不变,符合查理定律的变化规律.
故答案为:(1)-273℃,两组初始气体压强不同,两组气体初始温度不同;(2)p=P0(1+),查理
如图所示一定质量的理想气体用质量为M的活塞封闭在容器中,活塞与容器间光滑接触,在图中两种稳定状下的温度分别为T1、T2,压强分别为P1、P2,则下列关系式中正确的是______.(填选项前的字母)
A.T1=T2 B.T1<T2 C.P1>P2 D.P1<P2.
正确答案
解析
解:A、B封闭气体发生等压变化,根据盖-吕萨克定律,V1<V2,得T1<T2 故A错误,B正确.
C、D,设大气压为P0,活塞面积为S,重力为G,由活塞处于平衡状态,得
封闭气体的压强P=P0-,P0,S,G不变,则P不变,得到P1=P2 故CD错误.
故选B.
如图1为“研究一定质量气体在体积不变的条件下,压强变化与温度变化关系”的实验装置示意图.在烧瓶A中封有一定质量的气体,并与气压计相连,初始时气压计两侧液面平齐.
(1)若气体温度升高,为使瓶内气体的体积不变,应将气压计右侧管______(填“向上”或“向下”)缓慢移动,直至______.
(2)(单选)实验中多次改变气体温度,用△t表示气体升高的温度,用△h表示气压计两侧管内液面高度差的变化量.则根据测量数据作出的图线应是图2中的:______
正确答案
向上
气压计左管液面回到原来的位置
A
解析
解:(1)气体温度升高,压强变大,气压计左管水银面下降,为保证气体体积不变,应适当提高气压计右管,所以应将右管向上移动,直至气压计左管水银面等高,即保证了气体体积不变;
(2)实验中多次改变气体温度,用△t表示气体升高的温度,用△h表示气压计两侧管内液面高度差的变化量;
体积不变时压强变化与温度变化的关系是成正比的,所以根据测量数据作出的图线是A.
故答案为:(1)向上,气压计左管液面回到原来的位置;(2)A.
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