- 气体等温变化的P-V图象
- 共285题
下列有关DIS实验“研究气体压强与体积的关系”问题.
(1)如图用一个带有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的关系,实验中所研究的对象是______;应保持不变的物理量是______和______;它的体积可从______直接读出,它的压强是由图中的______和数据采集器和计算机得到.
(2)完成本实验的基本要求是______
(A)要迅速推动注射器的活塞,改变气体的体积.
(B)封闭气体的容器密封良好.
(C)必须弄清所封闭气体的质量.
(D)气体的压强和体积必须用国际单位.
(E)推拉活塞时,要用手握住注射器含有气体的部分.
(F)压强传感器与注射器之间的软管脱落后,应迅速重新装上继续实验.
正确答案
解:(1)实验的条件是:温度不变、气体质量一定,研究压强和体积的关系,体积可从注射器刻度直接读出,压强可有压强传感器得到,
故答案为:封闭的气体、气体质量、温度、注射器刻度、压强传感器.
(2)A、本实验条件是温度不变,迅速推动注射器的活塞,会使温度升高,故A错误;
B、研究的是一定质量的气体,因此尽量将容器密封好,故B正确;
C、本实验只要保证一定质量和温度即可,研究的是压强和体积关系,无需弄清所封闭气体的质量,故C错误;
D、只要每个物理量统一单位即可,不需要非得是国际单位,故D错误;
E、本实验条件是温度不变,用手握住注射器含有气体的部分,会使气体温度升高,故E错误;
F、研究的是一定质量的气体,压强传感器与注射器之间的软管脱落后,应迅速重新装上继续实验,否则会漏气,故F正确;
故选BF.
故答案为:(1)封闭的气体、气体质量、温度、注射器刻度、压强传感器.
(2)BF.
解析
解:(1)实验的条件是:温度不变、气体质量一定,研究压强和体积的关系,体积可从注射器刻度直接读出,压强可有压强传感器得到,
故答案为:封闭的气体、气体质量、温度、注射器刻度、压强传感器.
(2)A、本实验条件是温度不变,迅速推动注射器的活塞,会使温度升高,故A错误;
B、研究的是一定质量的气体,因此尽量将容器密封好,故B正确;
C、本实验只要保证一定质量和温度即可,研究的是压强和体积关系,无需弄清所封闭气体的质量,故C错误;
D、只要每个物理量统一单位即可,不需要非得是国际单位,故D错误;
E、本实验条件是温度不变,用手握住注射器含有气体的部分,会使气体温度升高,故E错误;
F、研究的是一定质量的气体,压强传感器与注射器之间的软管脱落后,应迅速重新装上继续实验,否则会漏气,故F正确;
故选BF.
故答案为:(1)封闭的气体、气体质量、温度、注射器刻度、压强传感器.
(2)BF.
(1)某同学用如图所示的实验装置研究玻意耳定律.粗细均匀的玻璃管A、B均竖直放置,下面用软管相连.开启阀门K,往A管里灌入水银,当两管中的水银面相平时,关闭阀门.该同学研究A管中被封闭的气体,为使A管中的水银面下降,需将B管向______(填“上”或“下”)移动.实验时除A管中气体质量保持不变外,还须使______保持不变.若大气压强已知,还需使用的测量仪器是______.
(2)、利用油膜法估测油酸分子的大小,实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1ml的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、橡皮头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸
①下面是实验步骤,请填写所缺的步骤C
A.用滴管将浓度为0.05%油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1ml油酸酒精溶液时的滴数N.
B.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05%的油酸酒精溶液,从低处向水面中央一滴一滴地滴入,直到油酸薄膜有足够大的面积又不与器壁接触为止,记下滴入的滴数n.
C.______
D.将画有油酸薄膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,以坐标纸上边长为1cm的正方向为单位,计算轮廓内正方形的个数,算出油酸薄膜的面积Scm2
②现要求用已给的和测得的物理量表示单个油酸分子的大小______(单位:cm)
正确答案
解:(1)为使A管中的水银面下降,即要是A中气体的体积增加,根据玻意耳定律PV=C,需要减小压强,故需将B管向下移动;
波意耳定律成立的前提是温度一定;
要用毫米刻度尺测量玻璃管A、B中水银面的高度差;
(2)①C、将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上;
②每一滴油溶液的体积是 mL,滴入水面的油溶液的体积
mL,滴入水中的油的体积V=
mL,
油膜的厚度,即油分子的直径d==
cm.
故答案为:(1)下,温度,毫米刻度尺;(2)①将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上,②.
解析
解:(1)为使A管中的水银面下降,即要是A中气体的体积增加,根据玻意耳定律PV=C,需要减小压强,故需将B管向下移动;
波意耳定律成立的前提是温度一定;
要用毫米刻度尺测量玻璃管A、B中水银面的高度差;
(2)①C、将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上;
②每一滴油溶液的体积是 mL,滴入水面的油溶液的体积
mL,滴入水中的油的体积V=
mL,
油膜的厚度,即油分子的直径d==
cm.
故答案为:(1)下,温度,毫米刻度尺;(2)①将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上,②.
如图所示,一端封闭、粗细均匀的薄壁玻璃管开口向下竖直插在装有水银的水银槽内,管内封闭有一定质量的空气,水银槽的截面积上下相同,是玻璃管截面积的5倍.开始时管内空气长度为6cm,管内外水银面高度差为50cm.将玻璃管沿竖直方向缓慢上移(管口未离开槽中水银),使管内外水银面高度差变成60cm.(大气压相当于75cmHg),求:
(1)此时管内空气柱的长度;
(2)水银槽内水银面下降的高度.
正确答案
解:(1)玻璃管内的空气作等温变化,有:
((p0-ρgH1)l1=(p0-ρgH2)l2
所以.
故此时管内空气柱的长度为0.10m.
(2)设水银槽内水银面下降△x,水银体积不变,有:
S1△H=S2△x
所以
故水银槽内水银面下降的高度为0.02m.
解析
解:(1)玻璃管内的空气作等温变化,有:
((p0-ρgH1)l1=(p0-ρgH2)l2
所以.
故此时管内空气柱的长度为0.10m.
(2)设水银槽内水银面下降△x,水银体积不变,有:
S1△H=S2△x
所以
故水银槽内水银面下降的高度为0.02m.
质量为m的活塞将一定量的理想气体封闭在高为h的直立气缸内,活塞横截面积为S,气缸内壁光滑且导热良好.开始时活塞被固定在气缸顶端A处,打开螺栓K,活塞最终停在气缸一半高度的B处,大气压强为P0,不计活塞厚度,重力加速度为g,环境温度保持不变.
①求活塞在A处时,气缸内封闭气体的压强:
②求上述过程中通过气缸壁传递的热量Q.
正确答案
解:(1)设封闭气体的压强为P,活塞受力平衡
P0S+mg=PS
P=P0+
P1V1=P2V2
解得:P1=(P0+
)
(2)由于气体的温度不变,则内能的变化△E=0;
由能量守恒定律可得:Q=;
答:(1)活塞在A处时,气缸内封闭气体的压强为(P0+
):
②上述过程中通过气缸壁放出的热量Q为.
解析
解:(1)设封闭气体的压强为P,活塞受力平衡
P0S+mg=PS
P=P0+
P1V1=P2V2
解得:P1=(P0+
)
(2)由于气体的温度不变,则内能的变化△E=0;
由能量守恒定律可得:Q=;
答:(1)活塞在A处时,气缸内封闭气体的压强为(P0+
):
②上述过程中通过气缸壁放出的热量Q为.
“用DIS研究温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”的实验中
(1)所需的实验器材为:数据采集器、计算机、______和______.
(2)(单选题)若在输入体积值时未加上软管的体积,则实验结果的p-V图线可能为______(图中实线是实验所得图线,虚线为一根参考双曲线)
正确答案
解:(1)需要测量压强和体积,故需要压强传感器和注射器;
(2)压强测量值正确,体积测量值偏小,故实际曲线(虚线)应该在实线上方,故A错误,D错误;
由于体积变化时,软管中气体的体积占总体积的百分百会变化,即注射器中气体质量会变化,故图象不是双曲线,故B正确,C错误;
故选B;
故答案为:(1)压强传感器;注射器.(2)B.
解析
解:(1)需要测量压强和体积,故需要压强传感器和注射器;
(2)压强测量值正确,体积测量值偏小,故实际曲线(虚线)应该在实线上方,故A错误,D错误;
由于体积变化时,软管中气体的体积占总体积的百分百会变化,即注射器中气体质量会变化,故图象不是双曲线,故B正确,C错误;
故选B;
故答案为:(1)压强传感器;注射器.(2)B.
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