- 气体等温变化的P-V图象
- 共285题
某小组用图所示的实验装置,研究“一定质量气体,体积不变时,压强与温度的关系”.在大气压p0时,将封有一定质量气体的烧瓶,浸在冰水混合物中,U形压强计可动管A和固定管B中的水银面刚好相平.将烧瓶浸入温度为t℃的热水中,B管水银面将______,这时应将A管______,(均选填“上升”或“下降”),使B管中水银面回到原处,记下此时A、B两管中水银面的高度差为h.已知水银的密度ρ,则此状态下瓶中气体的压强为______,用此实验装置可研究______定律.
正确答案
解:烧瓶由浸在冰水混合物到温度为t℃的热水中,压强将增大,因此B管水银面将下降,A管水银面上升;
使B管中水银面回到原处,说明体积不变,为等容变化,用来研究查理定律;
此时A、B两管中水银面的高度差为h,烧瓶中的气体压强为P=P0+ρgh
故答案为:下降 上升 p0+ρgh 查理
解析
解:烧瓶由浸在冰水混合物到温度为t℃的热水中,压强将增大,因此B管水银面将下降,A管水银面上升;
使B管中水银面回到原处,说明体积不变,为等容变化,用来研究查理定律;
此时A、B两管中水银面的高度差为h,烧瓶中的气体压强为P=P0+ρgh
故答案为:下降 上升 p0+ρgh 查理
有同学在做“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时,用连接计算机的压强传感器直接测得注射器内气体的压强值.缓慢推动活塞,使注射器内空气柱从初始体积20.0ml变为12.0ml.实验共测了5次,每次体积值直接从注射器的刻度上读出并输入计算机,同时由压强传感器测得对应体积的压强值.实验完成后,计算机屏幕上立刻显示出如下表中所示的实验结果.
(1)仔细观察不难发现,pV(×105Pa•ml)一栏中的数值越来越小,造成这一现象的可能原因是______
A.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大.
B.实验时环境温度增大了.
C.实验时外界大气压强发生了变化.
D.实验时注射器内的空气向外发生了泄漏.
(2)根据你在(1)中的选择,说明为了减小误差,应采取的措施是:______.
正确答案
解:(1)A、.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大,由于缓慢推动活塞,所以不影响研究温度不变时气体的压强跟体积的关系,故A错误.
B、实验时环境温度增大了,根据根据气体方程,应该PV的乘积在变大,而实验数据PV的乘积在变小,故B错误.
C、实验时外界大气压强发生了变化,对本实验没有影响,故C错误.
D、实验时注射器内的空气向外发生了泄漏,所以实验只测得部分气体的PV的乘积,故D正确.
故选D.
(2)为了减小误差,应采取的措施是:在注射器活塞上涂上润滑油增加密封性.
故答案为:(1)D (2)在注射器活塞上涂上润滑油增加密封性
解析
解:(1)A、.实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大,由于缓慢推动活塞,所以不影响研究温度不变时气体的压强跟体积的关系,故A错误.
B、实验时环境温度增大了,根据根据气体方程,应该PV的乘积在变大,而实验数据PV的乘积在变小,故B错误.
C、实验时外界大气压强发生了变化,对本实验没有影响,故C错误.
D、实验时注射器内的空气向外发生了泄漏,所以实验只测得部分气体的PV的乘积,故D正确.
故选D.
(2)为了减小误差,应采取的措施是:在注射器活塞上涂上润滑油增加密封性.
故答案为:(1)D (2)在注射器活塞上涂上润滑油增加密封性
有同学在做“研究温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时,推动活塞,使注射器内空气柱体积V从初始的20.0ml变为12.0mL,将5次测量数据依次输入计算机,同时由压强传感器等测得对应的压强值p,计算机屏幕上显示的实验数据如表所示.
(1)(多选)分析表格中各列数据,发现实验结果与气体定律并不相符,其可能的原因是:实验时______
(A)外界温度降低了
(B)外界大气压强变大了
(C)推动注射器活塞的动作过快
(D)注射器内气体的压强不够大
(E)手握住注射器大部分管壁
(F)外界空气漏进了注射器内
(2)如果实验操作正确,但每次测得的PV乘积都比实际略小,这是由于______.
正确答案
解:(1)仔细观察不难发现,pV乘积偏大与玻意耳定律不够吻合,造成这一现象的可能原因是:(C)推动注射器活塞的动作过快,导致气体内能增大,温度升高(E)手握住注射器大部分管壁,导致气体温度升高,(F)外界空气漏进了注射器内.故选:CEF
(2)由理想气体方程:,得:PV乘积变大,T温度升高.
(3)实验操作正确,实验中我们用的气体体积,比真实值少了注射器与压强传感器连接部分少量气体体积,由玻意耳定律:pV=C,造成用pV小 代替pV大,使得每次测得的PV乘积都比实际略小.
答:(1)CEF
(2)注射器与压强传感器连接部分少量气体体积未计
解析
解:(1)仔细观察不难发现,pV乘积偏大与玻意耳定律不够吻合,造成这一现象的可能原因是:(C)推动注射器活塞的动作过快,导致气体内能增大,温度升高(E)手握住注射器大部分管壁,导致气体温度升高,(F)外界空气漏进了注射器内.故选:CEF
(2)由理想气体方程:,得:PV乘积变大,T温度升高.
(3)实验操作正确,实验中我们用的气体体积,比真实值少了注射器与压强传感器连接部分少量气体体积,由玻意耳定律:pV=C,造成用pV小 代替pV大,使得每次测得的PV乘积都比实际略小.
答:(1)CEF
(2)注射器与压强传感器连接部分少量气体体积未计
如图所示,有一长为L右端开口的圆柱形气缸,一个质量不计的薄活塞封闭一定质量的理想气体,开始时活塞处在离左端
处,气体温度为27℃,现对气体加热.(已知外界大气压恒为P,绝对零度为-273℃,活塞阻力不计) 求:
①活塞刚好到达最右端时,气缸内气体的温度.
②当加热到427℃时,气体的压强.
正确答案
解:①设气缸的横截面积为S,由等压变化:
即:
解得:T2=450K
②当加热到427℃时,气体做等容变化
由查理定律可得:
P2=P0,T2=450K,T3=427+273=700K
解得:P3=
答:①活塞刚好到达最右端时,气缸内气体的温度为450K.
②当加热到427℃时,气体的压强为.
解析
解:①设气缸的横截面积为S,由等压变化:
即:
解得:T2=450K
②当加热到427℃时,气体做等容变化
由查理定律可得:
P2=P0,T2=450K,T3=427+273=700K
解得:P3=
答:①活塞刚好到达最右端时,气缸内气体的温度为450K.
②当加热到427℃时,气体的压强为.
一圆柱形气缸,内部截面积为S,其活塞可在气缸内无摩擦地滑动,气缸内密封有理想气体,外部大气压强为p0,当气缸卧放在水平面上时,活塞距缸底为L0,如图所示,当气缸竖直放置开口向上时,活塞距缸底为
:当用绳系住活塞上的钩子,把气缸提离地面时,活塞距缸底为2L0(忽略气体质量,保持温度不变).求提离地面时,绳中张力多大?
正确答案
解:设活塞的重力为G,提离地面时绳中张力为F.
对气体写出状态参量为:
状态一:p1=p0,V1=L0s
状态二:p2=p0+,V2=
L0s
状态三:P3=p0+,V3=2L0s
根据温度不变,由波意耳定律可得:p1V1=p2V2=p3V3
解之可得:
答:绳中张力.
解析
解:设活塞的重力为G,提离地面时绳中张力为F.
对气体写出状态参量为:
状态一:p1=p0,V1=L0s
状态二:p2=p0+,V2=
L0s
状态三:P3=p0+,V3=2L0s
根据温度不变,由波意耳定律可得:p1V1=p2V2=p3V3
解之可得:
答:绳中张力.
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