- 玻意耳定律(等温定律)
- 共240题
如图所示,一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封,上端留有一抽气孔。管内下部被一活塞封住一定量的气体(可视为理想气体)。开始时,封闭气体的温度为1,活塞上、下方气体的体积分别为30、0,活塞上方气体的压强为0,活塞因重力而产生的压强为0.40。先保持气体温度不变,缓慢将活塞上方抽成真空并密封,然后再对气体缓慢加热。求:
(1)刚开始加热时活塞下方密闭气体的体积1;
(2)活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度2;
(3)当气体温度达到3=1.61时气体的压强3。
正确答案
解:(1)抽气过程为等温过程,活塞上面抽成真空时,下面气体的压强为0.40,体积为0由玻意耳定律得(0+0.40)0=0.401
得1=3.5 0(2)气体等压膨胀,设活塞碰到玻璃管顶部时气体的温度是2由盖-吕萨克定律得
得2=1
(3)气体温度达到时气体的压强为3,活塞碰到顶部后的过程是等容升温过程。
由查理定律得
得 3=0.560
如图所示,一根粗细均匀、内壁光滑、竖直放置的玻璃管下端密封,上端封闭但留有一抽气孔。管内下部被活塞封住一定量的气体(可视为理想气体),气体温度为T1。开始时,将活塞上方的气体缓慢抽出,当活塞上方的压强达到P0时,活塞下方气体的体积为V1,活塞上方玻璃管的容积为2.6V1。活塞因重力而产生的压强为0.5p0,继续将活塞上方抽成真空并密封。整个抽气过程中管内气体温度始终保持不变。然后将密封的气体缓慢加热。求:
(1)活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度;
(2)当气体温度达到1.8T1时气体的压强。
正确答案
解:(1)由玻意耳定律得:,式中V是抽成真空后活塞下方气体体积
由盖·吕萨克定律得:
解得:T'=1.2T1
(2)由查理定律得
解得:p2=0.75P0
用DIS研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如下图所示,实验步骤如下:
①把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接;
②移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p;
③用V-1/p图象处理实验数据,得出如图所示图线。
(1)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是________。
(2)为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是______和______。
(3)如果实验操作规范正确,但如图所示的V-1/p图线不过原点,则V0代表________________。
正确答案
(1)在注射器活塞上涂润滑油
(2)移动活塞要缓慢;不能用手握住注射器封闭气体部分
(3)注射器与压强传感器连接部位的气体体积
某同学在“用DIS研究在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”的实验中,对气体的初状态和末状态的测量和计算都正确无误,结果末状态的pV值与初状态的p0V0值明显不等。通过检查排除了在实验过程中有气体泄漏的情况,那么造成这一结果的原因可能是在实验过程中存在____________或____________。
正确答案
气体温度发生变化,体积改变得太迅速
[物理——选修3-3]
(1)(5分)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是 (填入正确选项前的字母)
(2)(10分)如图所示,一开口气缸内盛有密度为的某种液体;一长为
的粗细均匀的小平底朝上漂浮在液体中,平衡时小瓶露出液面的部分和进入小瓶中液柱的长度均为
。现用活塞将气缸封闭(图中未画出),使活塞缓慢向下运动,各部分气体的温度均保持不变。当小瓶的底部恰好与液面相平时,进入小瓶中的液柱长度为
,求此时气缸内气体的压强。大气压强为
,重力加速度为
。
正确答案
(1)BC
(2)
(1)本题考查的是晶体和非晶体的特性。金刚石、食盐、水晶是晶体,但玻璃不是晶体,A项错误;晶体的分子排列是有规则的,B项正确;晶体有固定的熔点,非晶体没有固定的熔点,C项正确;单晶体的物理特性是各向异性,而多晶体不是各向异性的,D项错误。
(2)本题考查的是气体压缩的特性和玻意耳定律。
设当小瓶内气体的长度为时,压强为
;当小瓶的底部恰好与液面相平时,瓶内气体的压强为
,气缸内气体的压强为
。
依题意①
由玻意耳定律 ②
式中S为小瓶的横截面积。联立①②两式,得 ③
又有④ 联立③④式,得
⑤
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