- 气体等温变化的P-V图象
- 共285题
喷雾器内有1OL的农药水,利用打气筒打气使上部封闭有2atm的空气3L.现打开喷雾阀门,对果树喷洒药水,喷雾过程中封闭气体可以看成等温膨胀.当上部封闭的空气压强变为1.2atm时,喷雾器内剩下农药水的体积为______.(填选项前的编号)
①8L ②7L ③5L ④2L.
正确答案
①
解析
解;已知气体体积初状态:P1=2atm,V1=3L
末状态:P2=1.2atm,气体体积为V2,
气体为等温变化,由波意耳定律知:P1V1=P2V2
代入数据解得:V2=5L
气体体积增加了2L,即液体体积减少了2L,喷雾器内剩下农药水的体积为8L.
故答案为:①.
某同学做“验证玻意耳定律”实验时,将注射器竖直放置,测得的数据如下表所示,发现第5组数据中的PV乘积有较大偏差,如果读数和计算无误,那么造成此偏差的原因可能是______、______.
A.温度升高 B.温度降低 C.漏入气体 D.漏出气体
正确答案
解析
解:根据理想气体状态方程,可以得到PV=CT,当温度一定时,PV恒定,PV变大,可能是P变大,即温度升高,也可能是C变大,即气体质量变大,漏入了气体;
故选AC.
在室温下用注射器做验证玻意耳定律的实验,三个实验小组根据实验数据得到图象分别为图中①②③所示的p-
图,分析可能的原因是______
(A)①组实验中,用手握住注射器,造成气体温度升高
(B)①组实验中,封闭在注射器内气体的质量太大
(C)②组实验中,气体压强测量值小于实际值
(D)③组实验中,没有给活塞抹油而造成漏气.
正确答案
解析
解:A、B、p-图的斜率是PV,应该是常数,但①图中斜率变大,故PV变大,根据理想气体方程
分析可知,是T变大,故可能是用手握住注射器,造成气体温度升高,故A正确,B错误;
C、图线②向上平移就正常,即P偏小,故可能是气体压强测量值小于实际值,故C正确;
D、图线③中的斜率变小,p-图的斜率是PV,故可能是没有给活塞抹油而造成漏气,导致P减小,从而PV减小,故D正确;
故选ACD.
(I)下列说法正确的是______.
(A)气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和;
(B)气体的温度变化时,其分子平均动能和分子间势能也随之改变;
(C)功可以全部转化为热,但热量不能全部转化为功;
(D)热量能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体;
(E)一定量的气体,在体积不变时,分子每秒平均碰撞次数随着温度降低而减小;
(F)一定量的气体,在压强不变时,分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数随着温度降低而增加.
(II)一气象探测气球,在充有压强为1.00atm(即76.0cmHg)、温度为27.0℃的氦气时,体积为3.50m3.在上升至海拔6.50km高空的过程中,气球内氦气逐渐减小到此高度上的大气压36.0cmGg,气球内部因启动一持续加热过程而维持其温度不变.此后停止加热,保持高度不变.已知在这一海拔高度气温为-48.0℃.求:
(1)氦气在停止加热前的体积;
(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积.
正确答案
解析
解:(I)A、气体的内能是分子热运动的动能和分子间的势能之和,故A正确;
B、气体的温度变化时,分子平均动能变化,其分子间势能不一定改变,故B错误;
C、第二定律开尔文表述:不可能从单一热源取热,把它全部变为功而不产生其他任何影响.只有在不产生其它影响的条件下,从单一热源吸热全部变功才是不可能的(被客观规律所禁止的).也就是说第二定律并不禁止下列情形:存在其他变化时,热全部变功.或者说:“从单一热源取热,把它全部变为功”并非不可能,但只有在发生其他变化时,才能实现.故C错误.
D、根据热力学第二定律得:热量能够自发地从高温物体传递到低温物体,但不能自发地从低温物体传递到高温物体,故D正确;
E、一定量的气体,在体积不变时,温度降低,压强减小,根据气体压强原理知道分子每秒平均碰撞次数也减小.故E正确.
F、一定量的气体,在压强不变时,随着温度降低体积在减小,所以分子每秒对器壁单位面积平均碰撞次数在增加,故F正确.
故选ADEF.
(II)(1)在气球上升至海拔6.50km高空的过程中,气球内氦气经历一等温过程.
根据玻意耳-马略特定律有p1V1=p2V2①
式中,p1=76.0cmHg,V1=3.50m3,p2=36.0cmHg,V2是在此等温过程末氦气的体积.由①式得V2=7.39m3 .
(2)在停止加热较长一段时间后,氦气的温度逐渐从T1=300K下降到与外界气体温度相同,即T2=225K.这是一等过程 根据盖-吕萨克定律有②
式中,V3是在此等压过程末氦气的体积.由②式得V3=5.54m3 .
故答案为:(I)ADEF
(II)(1)氦气在停止加热前的体积为7.39m3 .;
(2)氦气在停止加热较长一段时间后的体积为5.54m3 .
如图所示,一根粗细均匀的玻璃管长为80cm,一端开口,一端封闭.管内有一段25cm长的汞柱将一段空气柱封闭于管中,当玻璃管水平放置时,空气柱长为40cm.问当玻璃管开口向下竖直放置时,管内空气柱长为多少?(假设温度保持不变,外界大气压为75cmHg)
某同学解法为:
始、末两状态的压强分别为:P1=75cmHg,P2=75-25=50cmHg
此过程为等温变化,根据玻意耳定律有:P1V1=P2V2
即:L2==75×
=60cm
你认为他的解法是否正确?若正确,请说明理由;若错误,也请说明理由,并且写出正确解的步骤和结果.
正确答案
解析
解:他的解法不正确,从他的计算结果看:60cm+25cm>80cm,所以玻璃管开口向下时水银会漏出.
正确解法如下:
设留在管内水银长为h:
P1V1=P2V2
75×40=(75-h)×(80-h)
h≈22.67cm
管内空气柱长为:L=L0-h=(80-22.67)cm=57.33cm
故管内空气柱长为57.33cm.
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