- 气体等温变化的P-V图象
- 共285题
如图,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
解析
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′=1.2T
②由查理定律得:
解得:p2=0.75p0
答:①活塞刚碰到玻璃管顶部时气体的温度是1.2T;
②当气体温度达到1.8T1时气体的压强是0.75p0.
模块3-3试题
(1)下列说法正确的是______.
A.温度升高,所有分子的动能都增大
B.在绝热条件下压缩气体,气体的内能一定增加
C.布朗运动是在显微镜中看到的液体分子的无规则运动
D.水可以浸润玻璃,但是不能浸润石蜡,这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系
(2)一导热良好的圆柱形汽缸置于水平地面上,用一光滑的质量为M的活塞密封一定质量的理想气体,活塞面积为S.开始时汽缸开口向上(如图甲),已知外界大气压强p0,被封气体的体积V0.
①求被封气体的压强p1;
②现将汽缸平放(如图乙),待系统重新稳定后,活塞相对缸底移动的距离是多少?
正确答案
解析
解:(1)A、温度是分子平均动能变化的标志,温度升高,分子平均动能增大,个别分子动能可能减小或不变,故A错误.
B、改变物体内能的两种方式是热传递和做功.在绝热条件下压缩气体,对气体做正功,气体的内能一定增加,故B正确.
C、布朗运动是悬浮在液体中的固体微粒的运动.故C错误.
D、水可以浸润玻璃,但是不能浸润石蜡,这个现象表明一种液体是否浸润某种固体与这两种物质的性质都有关系,故D正确.
故选BD.
(2)①对活塞受力分析 Mg+p0S=p1S
得:
②气缸平放后,对活塞受力分析 p2S=p0S即 p2=p0
对封闭气体运用玻马定律p1V0=p2V
所以
答:(1)BD
(2)①被封气体的压强是;
②活塞相对缸底移动的距离是.
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”的实验时,我们在注射器中封闭一定质量的气体,用压强传感器与注射器相连,通过数据采集器和计算机可以测出注射器中封闭气体的压强,体积可以从注射器上的刻度读出.实验中,细心的小王同学发现与注射器相连的压强传感器上有一小段橡皮管,中间存有一定量的气体,但这部分气体没有被统计在我们测定的气体中,小王同学认为可以利用测得的实验数据,利用作图的方法,测出这部分气体初始时所占据空间大小.
(1)你认为小王同学所作的图象是______图象.
(2)根据下面给出的实验数据,作图并得出这部分空间的大小为______cm3.
正确答案
解析
解:(1)等温变化,压强与体积关系为:PV=C(常数);要做直线分析,故可以做V-图象;
(2)利用描点法作图如下
根据玻意耳定律,有:P(V+V0)=C,故:
V=,故图象纵轴截距大小表示气管中气体体积,为0.5cm3.
故答案为:(1)V-;(2)0.5.
在“探究玻意耳定律”实验中,用橡皮帽封住注射器小孔,这是为了______,实验和读数过程中,不能用手握住注射器,这是为了______.
正确答案
解析
解:用橡皮帽封住注射小孔,保持气体质量不变;
实验读数过程中,不能用手握住注射器,这是为了保持气体温度不变;
故答案为:保持气体的质量不变,保持气体的温度不变.
如图,容积为V1的容器内充有压缩空气.容器与水银压强计相连,压强计左右两管下部由软胶管相连.气阀关闭时,两管中水银面等高,左管中水银面上方到气阀之间空气的体积为V2.打开气阀,左管中水银下降;缓慢地向上提右管,使左管中水银面回到原来高度,此时右管与左管中水银面的高度差为h,则此时容器中空气压强为P=______,气阀打开前容器中压缩空气的压强为P1=______.(已知水银的密度为ρ,大气压强为P0,重力加速度为g;空气可视为理想气体,其温度不变.)
正确答案
P0+ρgh
解析
解:以所有的气体为研究对象,则封闭气体的初始状态为p1,v1,p0,v2,末状态为压强p2=p0+ρgh,体积为v1+v2,
由玻马定律得p1v1+p0v2=(p0+ρgh)(v1+v2)
解得封闭气体最初的压强:p1=.
故答案为:P0+ρgh,.
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