- 气体的实验定律
- 共50题
图为伽利略设计的一种测温装置示意图，玻璃管的上端与导热良好的玻璃泡连通，下端插入水中，玻璃泡中封闭有一定量的空气，若玻璃管内水柱上升，则外界大气的变化可能是( )
正确答案
解析
设玻璃泡中气体压强为p，外界大气压强为p′，则p′＝p＋ρgh，且玻璃泡中气体与外界大气温度相同，液柱上升，气体体积减小，根据理想气体的状态方程
知识点
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”实验中，某同学将注射器活塞置于刻度为l Oml处，然后将往射器连接压强传感器并开始实验，气体体积v每增加1ml测一次压强P，最后得到P和v的乘积逐渐增大。
(1)由此可推断，该同学的实验结果可能为图_______。
(2)(单选题)图线弯曲的可能原因是在实验过程中_______
正确答案
解析
根据理想气体状态方程
知识点
如图，一端封闭、粗细均匀的U形玻璃管开口向上竖直放置，管内用水银将一段气体封闭在管中。当温度为280K时，被封闭的气柱长L=22cm，两边水银柱高度差h=16cm，大气压强po=76cmHg。
(1)为使左端水银面下降3cm，封闭气体温度应变为多少?
(2)封闭气体的温度重新回到280K后，为使封闭气柱长度变为20cm,需向开口端注入的水银柱长度为多少?
正确答案
（1）350K；（2）10cm
解析
（1）初态压强
末态时左右水银面高度差为（16-2×3）cm＝10cm，压强
由理想气体状态方程：
解得
（2）设加入的水银高度为l，末态时左右水银面高度差
由玻意耳定律：
式中
解得：
知识点
如图，一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b，在此过程中，其压强
正确答案
解析
由
知识点
（1）为了将空气装入气瓶内，现将一定质量的空气等温压缩，空气可视为理想气体，下列图象能正确表示该过程中空气的压强p和体积V关系的是 。
（2）在将空气压缩装入气瓶的过程中，温度保持不变，外界做了24kJ的功，现潜水员背着该气瓶缓慢地潜入海底，若在此过程中，瓶中空气的质量保持不变，且放出了5kJ的热量，在上述两个过程中，空气的内能共减小 kJ，空气 （选填“吸收”或“放出”）的总能量为 kJ。
（3）已知潜水员在岸上和海底吸入空气的密度分别为1.3kg/
正确答案
（1）B
（2）5；放出；
（3）3×1022
解析
（1）
（2）根据热力学第一定律W+Q=△U，第一阶段W1=24J，△U1=0，所以Q1=-24J，放热；第二阶段W2=0，△U2=-5J，所以Q2=-5J，放热；所以Q= Q1+Q2=29J，放热。△U=-5J，即减少5J。
（3）设空气的摩尔质量为M，在海底和岸上的密度分别为
知识点
如图4所示，某种自动洗衣机进水时，与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气，通过压力传感器感知管中的空气压力，从而控制进水量。设温度不变，洗衣缸内水位升高，则细管中被封闭的空气( )
正确答案
解析
由图可知空气被封闭在细管内，水面升高
知识点
如图，竖直放置、开口向下的试管内用水银封闭一段气体，若试管自由下落，管内气体
正确答案
解析
初始时，水银处于静止状态，受到重力和封闭气体的压力之和与外界大气压力等大反向；当试管自由下落时，管中水银也处于完全失重状态，加速度为g竖直向下，所以封闭气体的压强与外界大气压等大；由此可知封闭气体的压强增大，根据理想气体状态方程可知，气体的体积减小，B项正确。
知识点
如图，上端开口的圆柱形气缸竖直放置，截面积为5×10﹣3m2，一定质量的气体被质量为2.0kg的光滑活塞封闭在气缸内，其压强为 Pa（大气压强取1.01×105Pa，g取10m/s2），若从初温27℃开始加热气体，使活塞离气缸底部的高度由0.50m缓慢地变为0.51m，则此时气体的温度为 ℃。
正确答案
1.05×105 33
解析
大气压P0=1.01×105pa，由活塞受力平衡得：
封闭气体压强P=P0+
加热气体活塞缓慢上升过程气体压强不变，由盖吕萨克定律
T2=33℃。
知识点
空气压缩机的储气罐中储有1.0atm的空气6.0L,现再冲入1.0atm的空气9.0L。设充气过程为等温过程，空气可看作理想气体，则充气后储气罐中气体压强为_____。
正确答案
解析
由等温变化可知
知识点
（1）下列现象中，能说明液体存在表面张力的有____。
（A）水黾可以停在水面上
（B）叶面上的露珠呈球形
（C）滴入水中的红墨水很快散开
（D）悬浮在水中的花粉做无规则运动
（2）密闭在钢瓶中的理想气体，温度升高时压强增大，从分子动理论的角度分析，这是由于分子热运动的________增大了，该气体在温度T1、T2时的分子速率分布图象如图所示，则T1________（选填“大于”或“小于”）T2。
（3）如图所示，一定质量的理想气体从状态A经等压过程到状态B，此过程中，气体压强p＝1.0×105 Pa，吸收的热量Q＝7.0×102 J，求此过程中气体内能的增量。
正确答案
（1） AB
（2）平均动能 小于
（3）5.0×102 J
解析
（1）由于液体表面层分子引力，使得液体表面具有收缩的趋势，露珠表面张力使表面面积收缩到最小，水面的张力给水黾向上的弹力，A、B两项正确；红墨水散开是扩散现象，C项错误；悬浮在水中的花粉做无规则运动，是水分子对花粉颗粒碰撞不均衡造成的，D项错误。
（2）温度是分子热运动的宏观体现，温度越高，分子热运动越剧烈，分子平均动能越大；由题图可以看出T2对应的高速率分子数的百分比大于T1，所以T2对应的分子平均动能大于T1对应的分子平均动能，即T1＜T2。
（3）等压变化
根据热力学第一定律
解得
知识点
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