- 气体等容变化的P－T图象
- 共315题
如图1所示是验证查理定律的DIS实验．与压强传感器相连的试管内装有密闭的空气和与温度传感器相连的热敏元件．
（1）在一次实验中，计算机屏幕显示如图2所示的图象，所描绘的图线与纵坐标的交点表示______．
（2）与初始状态相比，压强传感器显示的压强变化量△P与试管内气体所降低的温度△t之间的关系图3是______．
正确答案
解析
解：（1）P-t图线与纵坐标的交点表示t=0°C时封闭气体的气压；
（2）根据查理定律
由于T=t+273，故△T=△t；
故△P-△T图象是一条通过坐标原点的直线，故ABD错误，C正确；
故答案为：（1）0℃时气体的压强；（2）C．
（1）取适量的大米，用天平测出其质量，然后将大米装入注射器内；
（2）缓慢推动活塞至某一位置，记录活塞所在位置的刻度V1，通过压强传感器、数据采集器从计算机上读取此时气体的压强P1；
（3）重复步骤（2），记录活塞在另一位置的刻度V2和读取相应的气体的压强P2；
（4）根据记录的数据，算出大米的密度．
①如果测得这些大米的质量为6.46×10-3kg，则大米的密度为______kg/m3．
（结果取二位有效数字）．
②为了减小实验误差，在上述实验过程中，应做怎样改进？
③请设想可能影响实验结果的一个问题．
正确答案
解析
解：（1）设大米的体积为V，以注射器内封闭的气体为研究对象，
由玻意耳定律可得：P1（V1-V）=P2（V2-V），
解得V=
大米的密度为：
ρ=
（2）可以改变气体的体积，测出若干个压强值，然后作出V-
（3）大米含水量多少影响其密度、连接传感器的管子影响体积的测量、气体温度发生了变化（压缩气体速度太快）、放入的大米量太少影响测量精度等等．
故答案为：（1）1.7×103
（2）可以改变气体的体积，测出若干个压强值，然后作出V-
（3）大米含水量多少影响其密度、连接传感器的管子影响体积的测量、气体温度发生了变化（压缩气体速度太快）、放入的大米量太少影响测量精度等等．
正确答案
解析
解：设玻璃管开口向上时，空气柱压强为：P1=P0+ρgl3…①
式中，ρ和g分别表示水银的密度和重力加速度．
玻璃管开口向下时，原来上部的水银有一部分会流出，封闭端会有部分真空．
设此时开口端剩下的水银柱长度为x，则P2=ρgl1，P2+ρgx=P0 …②
（P2管内空气柱的压强．）
由玻意耳定律得P1（sl2）=P2（sh）…③
（③式中，h是此时空气柱的长度，S为玻璃管的横截面积．）
由①②③式和题给条件得：h=11cm…④
答：在开口向下时管中空气柱的长度为11cm．
（1）气体温度达到127℃，活塞离底部的高度．
（2）气体温度达到387℃时，活塞离底部的高度和气体的压强．
正确答案
解析
解：（1）以封闭气体为研究对象：
设温度升高到T0时，活塞刚好到达汽缸口．此时有：p2=p0，V2=dS，T2；
根据盖•吕萨克定律：
由于T3=400K＜T2，故有p3=p0，V3=l3S，T3=400K；
由
（2）T4=660K＞T2，封闭气体先做等压变化，活塞到达汽缸口之后做等容变化．
所以：l4=d
此时有：p4，V4=dS，T4=600K；
由理想气体状态方程：
解得
答：（1）气体温度达到127℃，活塞离底部的高度为
（2）气体温度达到387℃时，活塞离底部的高度为d，气体的压强为1.1×105Pa．
某小组同学利用如图（a）所示的装置研究一定质量气体的压强与温度的关系．他们在试管中封闭了一定质量的气体，将压强传感器和温度传感器的压敏元件和热敏元件伸入到试管内部，通过数据采集器和计算机测得试管内气体的压强和温度．
（1）实验中，他们把试管浸在烧杯的冷水中，通过在烧杯中逐次加入热水来改变试管内气体的温度，每次加入热水后就立即记录一次压强和温度的数值，最后得到一组气体的压强和温度的数值．上述操作中错误的是______；
（2）采取了正确的操作后，他们针对同一部分气体在三个不同体积的情况下记录了相关数据，计算机绘出的p-t图象分别如图（b）中的①、②、③所示，其中p1为已知量，则图线①的函数表达式为______；
（3）图（c）中可能符合上述气体变化过程的图线是______．
正确答案
解析
解：（1））“加入热水后就立即记录一次压强和温度的数值”是错误的，应该是“加入热水后，在气体状态稳定后再记录压强和温度的数值”；
（2）斜率为：k=
纵轴截距为：P1；
故图线①的函数表达式为：P=kt+P1=
（3）同一部分气体在三个不同体积的情况下的P-t图象中，0摄氏度时图线①压强最大，说明体积最小；
A、B、三条图线都是等容变化，且图线①对应体积最小，故A错误，B正确；
C、D、三条图线都是等容变化，且图线①对应体积最小，故C错误，D错误；
故选B；
故答案为：（1）“加入热水后就立即记录一次压强和温度的数值”是错误的，应该是“加入热水后，在气体状态稳定后再记录压强和温度的数值”；（2）p=
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