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

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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

用如图所示装置完成“探究气体等温变化的规律”实验。

关于实验下列说法正确的是                  ;

["

实验时需要用手扶住注射器外壁,以防止注射器在实验过程中晃动

","

在活塞上涂上润滑油,保持良好的封闭性

","

实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞,是为了尽量减小注射器与柱塞间的摩擦

","

封闭一定质量的气体时,先要摘除橡胶套,拉动柱塞使之移到适当位置后,再用橡胶套封闭注射器的注射孔

"]
[["BD"]]

$\rm A$.从实验要求可知,实验前将注射器固定好就可以防止实验过程中注射器晃动,用手扶住注射器外壁会导致封闭气体的温度升高,故$\rm A$错误;

$\rm B$.在活塞上适量涂上润滑油,可减少摩擦并保证密封性,防止漏气,故$\rm B$正确;

$\rm C$.实验时缓慢地向上拉或向下压柱塞,是为了防止动作过快导致封闭气体的温度升高,故$\rm C$错误;

$\rm D$.封闭一定质量的气体时,先要摘除橡胶套,拉动柱塞使之移到适当位置后,再用橡胶套封闭注射器的注射孔,故$\rm D$正确。

故选$\rm BD$

封闭气体的压强缓慢增大时,封闭气体                  (填“从外界吸热”或“向外界放热”);

[]
[["向外界放热"]]

若封闭气体的压强缓慢增大,则外界对气体做功使气体的体积减小,$W\gt 0$,为了保证气体温度保持不变,则$\Delta U=0$,根据热力学第一定律$\Delta U=Q+W$可知$Q\lt 0$,故封闭气体向外界放热。

某实验小组进行了两次正确的操作,并由记录的数据作出了$p-\dfrac{1}{V}$图像,如图$1$$2$图线所示。若两次实验气体的质量一定,则气体温度${{T}_{1}}$                  $T_{2}$(填“$\gt $”、“$\lt $”或“$=$”);若两次实验气体的温度不变,则气体质量${{m}_{1}}$                  $m_{2}$(填“$\gt $”、“$\lt $”或“$=$”)。

[]
[["$\\gt$","$\\gt$"]]

$[1]$若两次实验气体的质量一定,根据理想气体状态方程可知$\dfrac{pV}{T}=C$可得$p=CT\dfrac{1}{V}$,故$p-\dfrac{1}{V}$图像的斜率为$k=CT$,由于${{k}_{1}}\gt {{k}_{2}}$,所$T_{1}\gt T_{2}$

$[2]$两次实验气体的温度不变,气体分子对器壁的平均撞击力相同,由图可知在气体体积相同时,${{p}_{1}}\gt {{p}_{2}}$,说明第一次实验时气体的分子数密度更大些,所以气体的分子数更多些,所以${{m}_{1}}\gt {{m}_{2}}$

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