- 气体等容变化的P-T图象
- 共315题
(选做题B)请回答下列有关DIS实验“研究气体的压强的关系”的问题.
(1)如图所示,用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究气体的压强与体积关系.实验中气体的质量保持不变,气体的体积直接读出,气体的压强是由图中______传感器等计算机辅助系统得到.
(2)完成本实验的基本要求是______
(A)在等温条件下操作.
(B)封闭气体的容器密封良好.
(C)必须弄清所封闭气体的质量.
(D)气体的压强和体积必须用国际单位.
(3)某同学在做本实验时,按实验要求组装好实验装置,然后缓慢推动活塞,使注射器内空气柱从初始体积20.0ml减为12.0ml.实验共测五次,每次体积值直接从注射器的刻度读出并输入计算机,同时由压强传感器测得对应体积的压强值.实验完成后,计算机屏幕上显示出如下表所示的实验结果:
仔细观察不难发现,pV(×105Pa•m1)一栏中的数值越来越小,造成这一现象的原因可能是______
(A)实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大.
(B)实验时环境温度增大了.
(C)实验时外界大气压强发生了变化.
(D)实验时注射器的空气向外发生了泄漏.
(4)根据你在第(3)题中的选择,为了减小误差,你应当采取的措施是:______.
正确答案
解析
解:(1)测量气压用压强传感器;
(2)A、B、玻意耳定律成立的前提是等温且质量一定,故A正确,B正确;
C、玻意耳定律成立的前提是等温且质量一定,气体质量具体值不需要测量,故C错误;
D、玻意耳定律成立的前提是等温且质量一定,单位可以不用国际单位,故D错误;
故选AB;
(3)A、实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大,不会影响气压与体积,故A错误;
B、实验时环境温度增大了,根据理想气体状态方程=C,PV乘积变大,故B错误;
C、封闭气体压强与外界大气压强无关,故C错误;
D、实验时注射器的空气向外发生了泄漏,根据理想气体状态方程=C,常数C与质量有关,变小,故PV乘积减小,故D正确;
故选D.
(4)要保证气体质量一定,故需增强接口处的密封性,防止气体外泄;
故答案为:(1)压强;(2)A B;(3)D;(4)增强接口处的密封性,防止气体外泄.
如图所示是一个油气田构造示意图.A处有一个废井管,横截面积为S,高为h,下端有一段质量为m的岩芯封住井管,设原来井中B处油气压强为p0(与外界相同),温度为27℃,在地热作用下,B处温度突然升高到127℃,岩芯在高压作用下向上喷射,试估算岩芯能射出的高度?(忽略一切阻力)
正确答案
解析
解:1、等容升温,
得 ------------------①
2、岩芯沿井管匀加速上升pS-p0S-mg=ma-------②
------------③
由运动学可知 ------------④
3、岩芯竖直上抛的高度 ---------⑤
将③④代入⑤式,可得 =
.
答:岩芯射出的高度为.
下面图中描述一定质量的气体做等容变化的过程的图线是( )
正确答案
解析
解:A、B、C、根据气态方程:=c,可知气体做等容变化时V一定,则
一定,根据数学知识p-T图象应是过原点的倾斜直线,故AB错误,C正确.
D、气体做等容变化时,根据查理定律得:=c,而T=t+273K,则得:p=c(t+273),由数学知识可知p-t图象应是过-273℃的倾斜直线,故D正确.
故选:CD
如图1为“研究一定质量气体在压强不变的条件下,体积变化与温度变化关系”的实验装置示意图.粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶,B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接,C管开口向上,一定质量的气体被封闭于烧瓶内.开始时,B、C内的水银面等高.
(1)若气体温度升高,为使瓶内气体的压强不变,应将C管______(填“向上”或“向下”)移动,直至______.
(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B管内水银面高度的改变量.根据测量数据作出的图线(如图2)是______.
正确答案
向下
B、C两管水银面等高
A
解析
解:(1)气体温度升高,压强变大,B管水银面下降,为保证气体压强不变,应适当降低C管,
所以应将C管向下移动,直至B、C两管水银面等高,即保证了气体压强不变.
(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B管内水银面高度的改变量.
压强不变时体积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)向下,B、C两管水银面等高.
(2)A
如图所示,内截面积为S=10-4m2、足够高的圆柱形气缸开口向上竖直放置在水平面上,缸内离底部高为h1=0.08m处有一质量为m=0.2kg的活塞封住一定质量的理想气体,气体温度为t1=27℃,大气压强为p0=1.0×105Pa,重力加速度为g=10m/s2.问:
(1)若把活塞用销子固定住,再将气体温度升高到t2=102℃,此时缸内气体的压强p2为多大?
(2)若在初始条件下,保持气体温度不变,把气缸倒过来,开口向下竖直放置,此时活塞与气缸底的距离h2为多大?
正确答案
解析
解;(1)初态: T1=300K T2=375K
封闭气体做等容变化,根据查理定律得:
代入数据求得:p2=1.5×105Pa
(2)
封闭气体做等温变化,根据玻意耳定律得:p1h1S=p3h2S
代入数据求得:h2=12cm
答:(1)缸内气体的压强p2为1.5×105Pa
(2)活塞与气缸底的距离h2为12cm.
扫码查看完整答案与解析