高中 | 探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系 题目答案及解析

稿件来源:高途

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选修3-3

第八章 气体

8.1 气体的等温变化

探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系

“探究气体等温变化的规律”的实验装置如图甲所示,用细软管将针管小孔与压强传感器连接密封一定质量的气体,用数据采集器连接计算机测量气体压强。

  

某小组两位同学各自独立做了实验,环境温度一样且实验均操作无误,根据他们测得的数据作出的$V-\dfrac{1}{p}$图像如图乙所示,图线$a$$b$在横轴上截距之比为$1 : 2$,则$a$$b$密闭气体质量之比为                 

[["$2 : 1$"]]

根据理想气体状态方程可得$pV=nRT$

可得$V=nRT \cdot \dfrac{1}{p}$

可知$V-\dfrac{1}{p}$图像的斜率为$k=nRT$

图线$a$$b$在横轴上截距之比为$1 : 2$,设图线$a$的横轴截距为$c$,则图线$b$的横轴截距为$2c$;图线$a$的斜率为$k_{a}=n_{a}RT=\dfrac{V_{0}}{c}$

图线$b$的斜率为$k_{b}=n_{b}RT=\dfrac{V_{0}}{2c}$

联立可得$a$$b$密闭气体质量之比为$m_{a} : m_{b}=n_{a} : n_{b}=2 : 1$

两条图像都不过坐标原点,图中$V_{0}$表示                 的体积。

[["压强传感器与注射器之间的气体(或细软管内气体)"]]

两位同学各自独立做了实验,环境温度一样且实验均操作无误,两条图像都不过坐标原点,造成图线不过原点的原因可能是注射器中气体的体积小于实际的封闭气体的体积,结合实验器材可知,图中$V_{0}$表示压强传感器与注射器之间的气体的体积(或细软管内气体的体积)。

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