- 气体等压变化的V-T图象
- 共315题
对一定质量的理想气体,下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、气体做等温变化,即温度不变.温度是分子平均动能的标志,温度不变即分子的平均动能不变.故A正确.
B、根据气体状态方程=C,气体做等容变化,压强增大时,温度升高,分子的平均动能增大,理想气体的内能增加.故B错误.
C、单位体积的分子数变小,说明体积变大,气体做等压变化,压强不变,根据压强的微观含义,所以温度一定升高,分子的平均动能增大,则理想气体的内能增大.再根据热力学第一定律△U=W+Q,△U为正值,W为负值,则Q一定为正值,即一定吸收热量.故C正确.
D、气体做等压变化,从外界吸收热量时,分子的平均动能增大,则单位体积的分子数一定减少.故D错误.
故选:AC.
如图所示,一向右开口的汽缸放置在水平地面上,活塞可无摩擦移动且不漏气,汽缸内某位置处有小挡板.初始时,外界大气压为P0,活塞紧压小挡板.现缓慢升高缸内气体温度,则如图所示的P-T图象能正确反映缸内气体压强随温度变化情况的是( )
正确答案
解析
解:当缓慢升高缸内气体温度时,气体先发生等容变化,根据查理定律,缸内气体的压强P与热力学温度T成正比,图线是过原点的倾斜的直线,故CD错误;
当缸内气体的压强等于外界的大气压时,气体发生等压膨胀,图线是平行于T轴的直线,故A错误,B正确;
故选B.
有同学在做“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时,用连接计算机的压强传感器直接测得注射器内气体的压强值.缓慢推动活塞,在使注射器内空气柱逐渐减小的过程中,多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机,同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据采集器传送给计算机.实验完成后,计算机屏幕上显示出如右图所示的P--1/V图线.
(1)仔细观察不难发现,该图线与玻意耳定律不够吻合,造成这一现象的可能原因是______;
(2)根据(1)中的回答,说明减小误差应采取的措施:______.
正确答案
解析
解:(1)通过图象分析发现斜率k在减小,即PV的乘积在变小,根据理想气体状态方程公式,由于PV减小,故可能是T减小,也可能是C减小,即气体质量减小;
(2)根据理想气体状态方程公式,要保持温度T恒定,还要保持质量恒定,即不能漏气;
故答案为:(1)实验时环境温度降低了(或:实验时注射器内的空气向外发生了泄漏.];(2)保持实验环境不变[或:给活塞涂润滑油,增加密闭性.]
开尔文运用合理外推的方法,建立起热力学温标,所利用的实验事实是一定质量的气体( )
正确答案
解析
解:开尔文所利用的实验事实是气体体积不变时,压强与摄氏温度成线性关系,P-t图象不过原点,开尔文运用合理外推,将P轴平移到-273.15°C,新坐标原点代表的温度作为热力学温度T的零度,压强P与T成正比.
故选D
如图所示,由导热气缸和活塞封闭有一定质量的理想气体,活塞和气缸壁之间摩擦不计.已知大气压强P0=1×105Pa,活塞面积s=2×10-3m2,活塞质量m=4kg.环境温度不变,今在活塞上方逐渐加入细砂,使活塞缓慢下降,直到活塞距离底部的高度为初始的
.(g取10m/s2)
①上述过程中下列说法正确的是( )
A.缸内气体的内能一定增加
B.缸内气体的压强一定增加
C.单位时间内气体分子对活塞的碰撞次数不变
D.缸内气体将吸收热量
②试计算加入细砂的质量M.
正确答案
解析
解:①A、一定质量的理想气体内能只跟温度有关,由题知缸内气体发生等温变化,则其内能不变.故A错误.
B、根据玻意耳定律pV=c可知,气体的体积减小,则气体的压强一定增加,故B正确.
C、缸内气体的温度不变,分子的平均动能不变,而气体的压强增加,说明单位时间内气体分子对活塞的碰撞次数增加,故C错误.
D、缸内气体的内能不变,体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律得知气体向外放热.故D错误.
故选:B.
②对活塞初态时进行受力分析后有:p0s+mg=p1s
对活塞末态时进行受力分析后有:p0s+mg+Mg=p2s
对密闭的气体由玻意耳定律得:p1h1s=p2h2s
又由题意可知:h2=h1;
联立得:(p0+)h1=(
)•
将p0=1×105Pa,s=2×10-3m2,m=4kg,代入解得:M=12kg
答:①B;②加入细砂的质量M是12kg.
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