- 气体等容变化的P－T图象
- 共315题
（选做，适合选修3-3的同学）注意观察的同学会发现，用来制冷的空调室内机通常挂在高处，而用来取暖的暖气片却安装在较低处，这是由于要利用热空气密度小而冷空气密度大来形成对流的缘故．请你解释，为什么热空气密度小而冷空气密度大？将一氢气球放飞，随着气球高度的不断增大，若高空气压不断降低，气球的体积也不断增大，而温度基本不变．请问在此过程中其能量是怎样转化与转移的？
正确答案
解：气体热胀冷缩的原因：等压变化，根据盖•吕萨克定律
气球等温变化，根据玻意耳定律PV=C，气体膨胀对外做功；根据热力学第一定律，内能不变，气体对外做功，故一定会吸收热量；
答：（1）根据盖•吕萨克定律可知，对于质量一定的气体，在压强一定的情况下，温度越高，体积越大，故密度越小．（2）气球要不断从外界吸热，将吸取的能量用来不断对外做功．
解析
解：气体热胀冷缩的原因：等压变化，根据盖•吕萨克定律
气球等温变化，根据玻意耳定律PV=C，气体膨胀对外做功；根据热力学第一定律，内能不变，气体对外做功，故一定会吸收热量；
答：（1）根据盖•吕萨克定律可知，对于质量一定的气体，在压强一定的情况下，温度越高，体积越大，故密度越小．（2）气球要不断从外界吸热，将吸取的能量用来不断对外做功．
（1）简要写出实验步骤及需要测量的物理量；
（2）说明如何根据所测得的物理量得出实验结果．
正确答案
解：（1）第一步：将水银柱以下的玻璃管浸没在沸水中，用温度计测出水温T1，用刻度尺测出玻璃管（除球形小容器）的长度l1；
第二步：再将水银柱以下的玻璃管浸没在冷水中，用温度计测出水温T2，用刻度尺测出玻璃管（除球形小容器）的长度l2．
（2）由于内部气体压强不变，根据盖吕萨克定律，得：
解析
解：（1）第一步：将水银柱以下的玻璃管浸没在沸水中，用温度计测出水温T1，用刻度尺测出玻璃管（除球形小容器）的长度l1；
第二步：再将水银柱以下的玻璃管浸没在冷水中，用温度计测出水温T2，用刻度尺测出玻璃管（除球形小容器）的长度l2．
（2）由于内部气体压强不变，根据盖吕萨克定律，得：
高压锅是一种烹饪炊具，它的密封性好，加热时锅内的气压较高，沸点也较高．当高压锅加热至锅盖上的气阀放气时，锅内的水以及水上面气体的温度是相同的．为了估测高压锅内水沸腾时的水温，一个小组的同学决定先测定锅内气体的压强．他们首先测出锅盖上气孔的直径d，气阀（重物）的重力G，以及当时的室内气压p0，由此得到高压锅内气体的压强：p=p0+
表一：不同温度下饱和水汽的压强
（注：饱和水汽就是从水中蒸发变成汽的分子数和水汽又变成水的分子数达到动态平衡时，水面上方的水汽）
根据你的判断，______组同学采用的方法是不正确的，其理由是______
______．
正确答案
解：饱和水汽就是从水中蒸发变成汽的分子数和水汽又变成水的分子数达到动态平衡时，水面上方的水汽；温度不同，饱和气压不同，质量也不同；
故甲同学的观点是错误的，原因是气体质量变化，不是理想气体；
故答案为：甲，因气体质量变化，不能运用查理定律．
解析
解：饱和水汽就是从水中蒸发变成汽的分子数和水汽又变成水的分子数达到动态平衡时，水面上方的水汽；温度不同，饱和气压不同，质量也不同；
故甲同学的观点是错误的，原因是气体质量变化，不是理想气体；
故答案为：甲，因气体质量变化，不能运用查理定律．
（2）以上的实验过程中，下列操作错误的是______
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．橡皮帽与注射器脱落后，继续实验并记录数据．
D．活塞与针筒之间要保持润滑且不漏气．
正确答案
解：（1）探究气体的压强和体积的关系，要保持温度一定；
研究的气是体针筒封闭一定质量的气体；
由于横截面积相同，故体积与长度成正比；
不挂勾码时，气体压强等于大气压，挂勾码时，加上或者减去勾码产生的压强即可；
（2）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；
本题选择错误的，故选C．
故答案为：（1）温度，被注射器封闭的气体，带有刻度的注射器，大气压强；（2）C．
解析
解：（1）探究气体的压强和体积的关系，要保持温度一定；
研究的气是体针筒封闭一定质量的气体；
由于横截面积相同，故体积与长度成正比；
不挂勾码时，气体压强等于大气压，挂勾码时，加上或者减去勾码产生的压强即可；
（2）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；
本题选择错误的，故选C．
故答案为：（1）温度，被注射器封闭的气体，带有刻度的注射器，大气压强；（2）C．
（1）此装置中研究的对象是______．
（2）如由于电热丝加热，b管中的水银面将______；如要保持压强不变则应调节b管______（填“上升”或“下降”）．
正确答案
解：（1）实验要研究封闭气体的等压变化规律，故研究对象为：封闭在a管中的气体；
（2）如由于电热丝加热，气体要膨胀，故b管中的水银面将上升；
内外气压差等于两玻璃管中的水银柱的高度差产生的压强，故要保持封闭气体压强不变，应调节b管下降；
故答案为：（1）封闭在a管中的气体；（2）上升，下降．
解析
解：（1）实验要研究封闭气体的等压变化规律，故研究对象为：封闭在a管中的气体；
（2）如由于电热丝加热，气体要膨胀，故b管中的水银面将上升；
内外气压差等于两玻璃管中的水银柱的高度差产生的压强，故要保持封闭气体压强不变，应调节b管下降；
故答案为：（1）封闭在a管中的气体；（2）上升，下降．
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