- 气体等容变化的P－T图象
- 共315题
某小组利用如下装置研究“一定质量气体在温度不变时，压强与体积的关系”．
如图所示，带刻度的注射器内封闭了一定质量的气体，推动活塞可以改变气体体积V．实验所用气压计比较特殊，测量的是注射器内部和外部气体压强的差△p．在多次改变体积后，得到如下数据：
并根据数据作出△p-
试问：
（1）在实验过程中，每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为什么？______．
（2）在实验分析时，根据作出的图象可以得到图象与△p轴的交点，其纵坐标为______Pa，并可以求得外部气体压强的值为______Pa．
正确答案
解：（1）在实验过程中，每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了让封闭气体的温度恢复原状，保持不变；
（2）在实验分析时，根据作出的图象可以得到图象与△p轴的交点，其纵坐标为-9.5×104，由图象知该交点即为外部气体压强的值为9.5×104Pa．
答案为：（1）让封闭气体的温度恢复原状，保持不变．（2）-9.5×104 9.5×104
解析
解：（1）在实验过程中，每次气体的状态调整后，都要等一会儿再记录数据，这是为了让封闭气体的温度恢复原状，保持不变；
（2）在实验分析时，根据作出的图象可以得到图象与△p轴的交点，其纵坐标为-9.5×104，由图象知该交点即为外部气体压强的值为9.5×104Pa．
答案为：（1）让封闭气体的温度恢复原状，保持不变．（2）-9.5×104 9.5×104
（1）图中，实验器材A是______．
（2）一同学在两次实验中测得不同的（p、V）数据，发现p和V的乘积明显不同．若此同学的实验操作均正确，则造成此结果的可能原因是：______；______．
（3）为了保持注射器内气体的温度不变，实验中采取的主要措施有：避免用手握住注射器封闭有气体的部分；______．
（4）大气压强为p0，注射器内气体的初始体积为10cm3．实验过程中，注射器内气体体积在4cm3至20cm3的范围内变化，注射器内部与外界压强差的最大值为______p0．
正确答案
解：（1）本实验需要测量气体的体积和压强，体积由注射器的刻度直接读出，而实验器材A是压强传感器，可测出压强．
（2）根据理想气体状态方程
（3）为了保持注射器内气体的温度不变，推拉活塞要缓慢．
（4）以注射器内气体为研究对象：
初始时：p1=p0，V1=10cm3；
体积最小时：p2=？，V2=4cm3；
体积最大时：p3=？，V3=20cm3；
根据玻意耳定律得：p1V1=p2V2=p3V3，
则得：p2=
所以注射器内部与外界压强差的最大值为△p=p2-p0=1.5p0
故答案为：
（1）压强传感器；
（2）环境的温度不同，注射器内气体的质量不同；
（3）推拉活塞要缓慢；
（4）1.5．
解析
解：（1）本实验需要测量气体的体积和压强，体积由注射器的刻度直接读出，而实验器材A是压强传感器，可测出压强．
（2）根据理想气体状态方程
（3）为了保持注射器内气体的温度不变，推拉活塞要缓慢．
（4）以注射器内气体为研究对象：
初始时：p1=p0，V1=10cm3；
体积最小时：p2=？，V2=4cm3；
体积最大时：p3=？，V3=20cm3；
根据玻意耳定律得：p1V1=p2V2=p3V3，
则得：p2=
所以注射器内部与外界压强差的最大值为△p=p2-p0=1.5p0
故答案为：
（1）压强传感器；
（2）环境的温度不同，注射器内气体的质量不同；
（3）推拉活塞要缓慢；
（4）1.5．
正确答案
解：设A的体积为V，T1=300K，T2=330K，S=0.2m2，h=0.6m
h2=0.6m+0.05m=0.65m ①
气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律
（h1S-V）T2=（h2S-V）T1
故V=
答：A的体积为0.02m3．
解析
解：设A的体积为V，T1=300K，T2=330K，S=0.2m2，h=0.6m
h2=0.6m+0.05m=0.65m ①
气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律
（h1S-V）T2=（h2S-V）T1
故V=
答：A的体积为0.02m3．
（1）大气压强P0为多少cmHg？
（2）最终U形管两臂中的水银面的高度差？
正确答案
解：（1）由题意知：P1=P0，P2=P0+h=P0+25cmHg，V1=800mL，V2=600mL，
由玻意耳定律可得：P1V1=P2V2，
即：p0×800=（p0+25）×600
代入数据，解得p0=75cmHg
（2）由题意知：P2=75cmHg+25cmHg=100cmHg，T2=27+273=300K，T3=57+273=330K，
根据查理定律可得
即
解得p3=110cmHg
所以△h=（110-75）cm=35cm．
答：（1）大气压强P0为75cmHg．
（2）最终U形管两臂中的水银面的高度差为35cm．
解析
解：（1）由题意知：P1=P0，P2=P0+h=P0+25cmHg，V1=800mL，V2=600mL，
由玻意耳定律可得：P1V1=P2V2，
即：p0×800=（p0+25）×600
代入数据，解得p0=75cmHg
（2）由题意知：P2=75cmHg+25cmHg=100cmHg，T2=27+273=300K，T3=57+273=330K，
根据查理定律可得
即
解得p3=110cmHg
所以△h=（110-75）cm=35cm．
答：（1）大气压强P0为75cmHg．
（2）最终U形管两臂中的水银面的高度差为35cm．
①求状态B时的温度；
②气体从状态A变化到状态B的过程中，对外界做功10J，吸收热量30J，求该过程中气体内能的变化量．
正确答案
解：（1）由图知A→B为等压变化：
所以TB=2T0
（2）由热力学第一定律；△U=Q+W=30-10=20J
答：①状态B的温度为2T0
②气体内能的变化量为20J
解析
解：（1）由图知A→B为等压变化：
所以TB=2T0
（2）由热力学第一定律；△U=Q+W=30-10=20J
答：①状态B的温度为2T0
②气体内能的变化量为20J
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