- 气体等温变化的P-V图象
- 共285题
如图所示,一定质量的理想气体被活塞封闭在可导热的气缸内,活塞相对于底部的高度为h,可沿气缸无摩擦地滑动.取质量为m的沙子缓 慢地倒在活塞的上表面上.沙子倒完时,活塞下降了
,再取一定质量的沙子缓慢地倒在活塞的上表面上.外界大气的压强和温度始终保持不变,此次沙子倒完时活塞距气缸底部的高度为
.求第二次倒入活塞上的沙子的质量.
正确答案
解析
解:设大气和活塞对气体的总压强为p0,加质量为m的沙子对气体产生的压强为p,由玻马定律得:p0h=(p0+p)(h-h)…①
由①式得p=p0…②
再加质量为m′沙子对气体产生的压强为P′,气体的压强变为.第二次加沙子后,活塞的高度为
,由玻马定律得:
p0h=()
…③
联立②③式解得
P′=
由得:m′=2m
答:第二次倒入活塞上的沙子的质量为2m.
一定质量的理想气体,在等温变化过程中,下列物理量发生改变的有( )
正确答案
解析
解:A、气体在等温变化过程中,温度不变,所以分子的平均动能不变,故分子的平均速度不变,故A错误
B、等温变化过程研究的是一定质量的气体,压强随体积变化而变化,一定质量的气体,其分子总数一定,单位体积内的分子数改变,故B正确,D错误.
C、理想气体内能只与温度有关,温度不变,则气体的内能不变;故C错误;
故选:B.
在用注射器验证玻意耳定律的实验中,利用p-1/V图线来验证,若根据实验数据画出的图线不是直线,而出现了如图所示的情景,则可能的原因是( )
正确答案
解析
解:A、B、根据理想气体状态方程,得到PV=CT,其中C与气体的质量有关;图象P-
的斜率表示PV,向下弯曲说明PV乘积减小,故可能是温度T降低,也可能是质量减小,故A正确,B正确;
C、D、根据理想气体状态方程,得到PV=CT,其中C与气体的质量有关;图象P-
的斜率表示PV,向上弯曲说明PV乘积增加,故可能是温度T增加,也可能是质量增加,故C错误,D错误;
故选AB.
如图所示,由导热材料制成的气缸和活塞将一定质量的理想气体封闭在气缸内,活塞与气缸壁之间无摩擦,活塞上方存有少量液体.将一细管插入液体,由于虹吸现象,活塞上方液体逐渐流出.在此过程中,大气压强与外界的温度保持不变.关于这一过程.下列说法正确的是( )
正确答案
解析
解:A、由于气缸导热,环境温度不变,因此被封闭气体温度不变,分子平均动能不变,故A错误;
B、温度不变,压强减小,根据可知,气体体积增大,温度不变,因此单位时间气体分子对活塞撞击的次数减小,故B错误;
C、气体体积增大,分子平均动能不变,因此单位时间气体分子对活塞的冲量减小,故C错误;
D、温度不变,内能不变,体积增大,对外做功,根据△U=W+Q,可知气体对外界做功等于气体从外界吸收的热量,故D正确.
故选D.
大气压强对许多物理实验和化学实验有着重要影响.
Ⅰ.现用“验证玻意耳定律”的仪器来测量大气压强p0.注射器针筒已被固定在竖直方向上,针筒上所标刻度是注射器的容积,最大刻度Vm=10ml.注射器活塞已装上钩码框架,如图所示.此外,还有一架托盘天平、若干钩码、一把米尺、一个针孔橡皮帽和少许润滑油.
(1)下面是实验步骤,试填写所缺的②和⑤.
①用米尺测出注射器针筒上全部刻度的长度L.
②______.
③把适量的润滑油抹在注射器的活塞上,将活塞插入外筒中,上下拉动活塞,使活塞与针筒的间隙内均匀地涂上润滑油.
④将活塞插到适当的位置.
⑤______.
⑥在钩码框架两侧挂上钩码,记下挂上的钩码的质量m1.在达到平衡后,记下注射器中空气柱的体积V1.在这个过程中不要用手接触注射器以保证空气柱温度不变.
⑦增加钩码的个数,使钩码的质量增大为m2,达到平衡后,记下空气柱的体积V2.
(2)求出计算大气压强p0的公式.(用已给的和测得的物理量表示)
正确答案
解析
解:(1)实验步骤:
①用米尺测出注射器针筒上全部刻度的长度L.
②称出活塞和钩码框架的总质量M.
③把适量的润滑油抹在注射器的活塞上,将活塞插入外筒中,上下拉动活塞,使活塞与针筒的间隙内均匀地涂上润滑油.
④将活塞插到适当的位置.
⑤将注射器针筒上的小孔用橡皮帽堵住.
⑥在钩码框架两侧挂上钩码,记下挂上的钩码的质量m1.在达到平衡后,记下注射器中空气柱的体积V1.在这个过程中不要用手接触注射器以保证空气柱温度不变.
⑦增加钩码的个数,使钩码的质量增大为m2,达到平衡后,记下空气柱的体积V2.
(2)活塞的根截面积为:S= ①
由力学平衡条件得:
p1=p0+g ②
p2=p0+g ③
由玻意耳定律得:
p1V1=p2V2 ④
联立解得大气压强:
p0=(
);
故答案为:(1)称出活塞和钩码框架的总质量M;将注射器针筒上的小孔用橡皮帽堵住;(2)p0=(
).
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