- 气体的实验定律
- 共50题
(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/和2.1kg/,空气的摩尔质量为0.029kg/mol,阿伏加德罗常数=6.02,若潜水员呼吸一次吸入2L空气,试估算潜水员在海底比在岸上每呼吸一次多吸入空气的分子数,(结果保留一位有效数字)
正确答案
(1)B
(2)5;放出;
(3)3×1022
解析
(1),P与成正比,选B。本题考查气体图象。
(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和,一次吸入空气的体积为V,则有,代入数据得△n=3×1022。
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,水面升高时,根据玻意尔定律,气体压强增大,气体体积减小。
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+=1.05×105pa;
加热气体活塞缓慢上升过程气体压强不变,由盖吕萨克定律得:
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
由等温变化可知代入数据可知答案A正确;
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,对外做的功W=p(VB-VA)
根据热力学第一定律U=Q-W,
解得U=5.0×102 J
知识点
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