- 气体等温变化的P-V图象
- 共285题
在“用DIS研究温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”实验中:
(1)下列各项要求中,属于实验必须要做到的是______(多选)
A.弄清所封闭气体的质量B.注射器的密封性良好
C.在等温条件下操作D.气体的压强和体积必须用国际单位
(2)实验中发现各组同学的气体压强P与体积V的乘积值不完全相等,其主要原因是由于封闭气体的______不同.
正确答案
解析
解:(1)气体的状态方程的使用的条件是一定质量的气体,在研究温度不变时的气体压强与体积的关系时,气体的温度也是保持不变的,所以实验必须要做到的是BC;
(2)气体的状态方程的使用的条件是一定质量的气体,实验中发现各组同学的气体压强P与体积V的乘积值不完全相等,就是因为不同的同学做实验时封闭气体的质量是不同的.
故答案为:(1)BC,(2)质量.
一定质量的理想气体,从A经等温变化到B,再经等容变化到状态C,然后经等压变化到A,请在空白处画出其符合条件的三个状态变化全部可能的p-V图象.______.
正确答案
解析
解:P-V图象中等温变化为双曲线.等容变化,则V不变为平行于P轴的直线,等压变化则P不变,为平行于V轴的直线,图象如图:
如图所示,一端开口一端封闭的粗细均匀的直玻璃管,长为1m,开口向上竖直放置时,一段长为15cm的水银柱封闭了一段长50cm的气柱,若保持温度不变,将玻璃管在竖直平面内缓慢地顺时针旋转240°角,则最终管内气柱长为多少?已知大气压强为p0=75cmHg.某同学对此题的分析为:封闭气体的初始状态的空气柱长为50cm,压强为(75+15)cmHg;末状态的压强为
,设末状态的空气柱长度为l.根据玻意耳定律可求得空气柱的长度l.问:上述分析过程是否完整合理?若完整合理,求出答案;若不完整合理,请重新分析过程并作解答.
正确答案
解析
解:不合理;
因为玻璃管旋转至管口竖直向下的过程中,气体压强减小,体积增大,而玻璃管长度有限,因此先要判断玻璃管旋转至管口向下的过程中,管内水银是否流出.
正确解法:
先判断玻璃管管口向下(最低点)的情况.设玻璃管管口竖直向下时水银未流出,
根据玻意耳定律:P1V1=P2V2
得:(75+15)×50S=(75-15)×l2S⇒l2=75cm
∵75cm+15cm=90cm<100cm,
所以玻璃管经过最低点时水银未流出,
则在其他位置 水银也不会流出
设玻璃管转过240°后,空气柱长为l,根据玻意耳定律:P1V1=P3V3
得:
解得:l=66.7cm
答:上述分析过程不完整,完整的接法如上.
如图所示,竖直放置的圆筒形注射器,活塞上端接有气压表,能够方便测出所封闭理想气体的压强.开始时,活塞处于静止状态,此时气体体积为30cm3,气压表读数为1.0×105Pa.若用力向下推动活塞,使活塞缓慢向下移动一段距离,稳定后气压表读数为1.2×105Pa.不计活塞与气缸内壁间的摩擦,环境温度保持不变.
①简要说明活塞移动过程中,被封闭气体的吸放热情况.
②求活塞移动后气体的体积.
正确答案
解析
解:①理想气体温度不变,内能不变,体积减小,外界对气体做功,根据热力学第一定律知,气体放热.
②根据玻意耳定律:p1V1=p2V2
活塞移动后气体的体积为:=25 cm3
答:①活塞移动过程中,被封闭气体的放热.
②活塞移动后气体的体积为25cm3.
容积为22L的钢瓶充满氦气后,压强为15atm.打开钢瓶的阀门给容积为1L的卡通玩具充气,充至压强为1.1atm,如果在充气过程中不漏气,并且温度保持不变,那么最多能充几个玩具?
正确答案
解析
解:初态:P1=15atm V1=22L
末态:P2=1.1atm V2=(V1+nV0)(n为瓶数)
由 P1V1=P2V2 得
n==278
答:最多能充278个玩具.
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