- 气体等温变化的P-V图象
- 共285题
如图所示,水平放置的汽缸内壁光滑,活塞厚度不计,A右面汽缸的容积为VA=V0,开始时活塞固定在A处,松开后活塞缓慢移动到B处,压强pB=p0,体积VB=0.9V0,温度TB=300K;现将活塞固定在B处,缓慢加热缸内气体,直至缸内气体的压强为pB′=1.1p0.求:
(1)活塞最初在A处时缸内气体的压强pA;
(2)缸内气体最后的温度TB′.
正确答案
解析
解:(1)等温过程 由玻意耳定律,得到 pAVA=pBVB
解得 pA==
(2)等容过程 根据查理定律,有
解得 TB′==1.1 p0×
=330(K)
答:(1)活塞最初在A处时缸内气体的压强为0.9V0;
(2)缸内气体最后的温度为330K.
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)气体的体积可直接从注射器上读出,气体的压强是用______传感器通过计算机系统得到的.
(2)下列各项要求中,属于本实验必须要做到的是______(多选)
A.在等温条件下操作B.注射器的密封性良好
C.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
(3)对测得的实验数据进行处理时,发现各组同学计算的气体压强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)用DIS研究做实验时,气体的压强是用压强传感器通过计算机系统得到的.
(2)A、B本实验的条件是:温度不变、气体质量一定,所以要在等温条件下操作,注射器密封性要好.故AB正确.
C、本实验研究质量一定的气体压强与体积的关系,不需要测量气体的质量.故C错误.
D、本实验研究气体的压强和体积的比例关系,单位无需统一为国际单位.故D错误
故选AB
(3)根据气态方程PV=nRT,RT相同,PV不同,是由于摩尔数不同,空气的质量不同.
本题答案是:(1)压强(2)AB(3)质量
如图所示,烧瓶内有少量水,上部密封有l atm的空气2L;打气筒每次可将1atm、0.5L的空气推入烧瓶中.某小组为探究2.5atm下水的沸点,需向烧瓶中打气,不计温度的变化及连结导管的容积.
①为满足实验需要,求打气的次数;
②打气过程可以看成是等温压缩,此过程中封闭气体是放热还是吸热?简要说明理由.
正确答案
解析
解:①设打气n次,以筒内气体和打进的气体整体为研究对象:
初态:p1=1atm,V1=(2+0.5n)L;
末态:p2=2.5atm,V2=2L…①
由玻意耳定律有:p1V1=p2V2 …②
代入得:1×(2+0.5n)L=2.5×2L
得n=6次…③
②由题知,打气过程,由于压缩气体,外界对气体做功而内能不变,由热力学第一定律可知该过程中气体放热.
答:①为满足实验需要,打气的次数6次;
②打气过程可以看成是等温压缩,此过程中封闭气体是放热.
某小组在《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)(单选题)实验过程中,下列哪些操作是正确的______
A.推拉活塞时,动作要快,以免气体进入或漏出
B.推拉活塞时,手可以握住整个注射器
C.压强传感器与注射器之间的连接管脱落后,应立即重新接上,继续实验
D.活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气
(2)该实验小组想利用实验所测得的数据测出压强传感器和注射器的连接管的容积,所测得的压强和注射器的容积(不包括连接管的容积)数据如下表所示:
①(单选题)为了更精确的测量也可以利用图象的方法,若要求出连接管的容积也可以画______图.
A.p-V B.V-p C.p-1/V D.V-1/p
②利用上述图线求连接管的容积时是利用图线的______.
A.斜率 B.纵坐标轴上的截距 C.横坐标轴上的截距 D.图线下的“面积”
正确答案
解析
解:(1)A.推拉活塞时,动作不能快,以免气体温度变化,故A错误;
B.推拉活塞时,手不可以握住整个注射器,以免气体温度变化,故B错误;
C.压强传感器与注射器之间的连接管脱落后,气体质量变化了,应该重新做实验,故C错误;
D.活塞与针筒之间要保持润滑又不漏气,故D正确;
故选D;
(2)①设连接管的容积为V0,注射器的容积为V,根据玻意耳定律,有:
P(V+V0)=C
变形得到:V=;
故做V-图象;故选D;
②根据V-关系表达式V=
,V-
图象的纵轴截距表示连接管的容积为V0;故选B;
故答案为:(1)D;(2)①D,②B.
如图所示,粗细均匀、导热良好、装有适量水银的U型管竖直放置,右端与大气相通,左端封闭气柱长l=20cm(可视为理想气体),两管中水银面等高.先将右端与一低压舱(未画出)接通,稳定后右管水银面高出左管水银面h=10cm(环境温度不变,大气压强p0=75cmHg).
求:稳定后低压舱内的压强是多少cmHg?
正确答案
解析
解:设U型管的横截面积为S,则左端被封闭的气体初状态:
P1=P0,V1=l1S
末状态为:
P2,V2=(l1+)S
有理想气体的等温变化得:
P1V1=P2V2
代入数据得:
P2=60cmHg
则低压仓的压强:
P=P2-h=60-10=50cmHg
答:稳定后低压舱内的压强是50cmHg.
扫码查看完整答案与解析