- 气体等温变化的P-V图象
- 共285题
有一种特殊材料,当温度升高时体积会迅速增加,增加的体积与升高的温度之间满足:△V=k△T,其中k叫膨胀系数,是一个确定的常数.现将用该材料做成的完全相同的两个小球用细线分别拴在两个完全相同的容器底部,一个容器内注入水,另一个容器内注入水银,两小球的球心到液面的距离相等,放在同一房间内,由于环境温度的升高,小球会吸热而膨胀.若忽略水和水银的膨胀,上述过程中小球均未露出液面且容器内液体均未溢出,则两小球增加的体积______(选填“相等”、“不等”或“无法确定”),浸没在水中的小球由于膨胀对外界做的功______(选填“大于”、“小于”或“等于”)浸没在水银中的小球由于膨胀对外界做的功.
正确答案
相等
小于
解析
解:由于相同的小球受热相同,则膨胀增加的体积也相等.
由题意可知,相等的高度差,由于不同的液体产生的压强不等,即水银的压强大于水的压强,所以水银的压力大于水的压力,因此在水中小球膨胀对外做功小于水银中小球膨胀对外做功.
故答案为:相等,小于.
人类在探索自然规律的过程中总结了许多科学方法,如分析归纳法、演绎法、等效替代法、控制变量法、理想实验法等等.在下列研究中,运用了理想实验法进行研究的是( )
正确答案
解析
解:
A、玻意耳研究了理想气体,即实际气体的简化,得到了等温变化规律,运用了理想实验法,故A正确.
B、开普勒总结出开普勒三定律,是运用分析归纳法,故B错误
C、验证牛顿第二定律实验的控制变量法,故C错误;
D、伽利略得出力不是维持物体运动原因的结论时用的是理想实验法,故D正确.
故选:AD.
一种水下重物打捞方法的工作原理如图所示,将一质量M=3×103kg,体积V0=0.5m3的重物捆绑在开口朝下的浮筒上,向浮筒内充入一定量的气体,开始时筒内液面到水面的距离h1=40m,筒内气体体积V1=1m3,在拉力作用下浮筒缓慢上升,当筒内液面到水面的距离为h2时,拉力减为零,此时气体体积为V2,稍后浮筒和重物自动上浮,求V2和h2.
已知:大气压强p0=1×105Pa,水的密度ρ=1×103kg/m3,重力加速度的大小为g=10m/s2,不计水温变化,筒内气体质量不变且可视为理想气体,浮筒质量和厚度可忽略.
正确答案
解析
解:当F=0时,由平衡条件得:
Mg=ρg(V0+V2)…①
带入数据得:
V2=2.5m3 …②
设筒内气体初态、末态的压强分别为P1、P2,由题意得:
P1=P0+ρgh1…③
P2=P0+ρgh2 ④
在此过程中筒内气体温度和质量不变,由玻意耳定律得:
P1V1=P2V2…⑤
联立②③④⑤,带入数据得:
h2=10m
答:V2为2.5m3,h2为10m.
(B)研究查理定律的DIS实验原理图如图所示.
(1)将气压传感器、温度传感器、数据采集器填入空白处.
(2)实验中,应该保证______不变,因此我们要注意______.
(3)若现在实验时,先在烧杯中放满热水,然后每测一组P,t数据后,倒去部分热水,倒入冷水,但是由于时间紧张,未经充分热传递就进行读数,则图线延长后与t轴的交点______-273℃.(填“大于”、“等于”或“小于”)
正确答案
解析
解:(1)如右图;
(2)理想气体状态方程是对应一定量的气体,查理定律的体积不变,所以实验中,应该保证气体质量和体积不变,因此我们要注意 不要漏气、测量容器连接压强传感器的气管内气体体积.
(3)△P-△T图象是一条通过坐标原点的直线,未经充分热传递就进行读数,读数偏大,则图线延长后与t轴的交点 大于-273℃.
故答案为(1)如右图;(2)气体质量和体积;不要漏气、测量容器连接压强传感器的气管内气体体积.(3)大于.
如图所示,在用DIS验证“玻意耳-马略特定律”的实验中,用一个带刻度的注射器及计算机辅助系统来探究气体的压强和体积关系.
(1)实验研究的对象是______,实验中应保持不变的参量是______;
(2)实验中为了控制该参量不变,采取的主要措施比较合理的是下列哪些项______(多项选择)
A.在活塞上涂上润滑油,保持良好的密封性.
B.推拉活塞时要缓慢.
C.不要用手直接握在注射器密闭气体的部分.
D.实验前注射器内要吸入尽量多的空气.
正确答案
注射器内密闭的气体
气体温度
BC
解析
解:(1)实验研究的对象是注射器内密闭的气体,实验中应保持不变的参量是气体温度.
(2)A、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A错误;
B、推拉活塞时,动作要慢,使其温度与环境保持一致,故B正确;
C、推拉活塞时,手不能握住注射器,防止手对其起加热作用,从而保证气体的温度不变,故C正确
D、实验前注射器内空气质量对温度没有影响,故D错误.
故答案为:(1)注射器内密闭的气体、气体温度;(2)BC.
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