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    某同学在做“验证温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时,实验过程为:缓慢推动注射器活塞,记录下了一组气体体积值,并同时由连接计算机的压强传感器测得对应体积的压强值,将数据输入计算机处理后,得到了V-1/p关系图线.第一次实验得到图线a,如图所示.该同学检查了装置以后,没有找到误差原因,于是又重新进行了第二次和第三次实验,结果分别得到图线b和图线c.(设实验过程中,环境温度没有变化)

    魔方格

    (1)根据图线a和b分析,第一次实验和第二次实验得到的图线不同,其可能的原因是______
    (A)两次实验记录的数据不同,
    (B)两次实验封闭的气体质量不同,
    (C)两次实验注射器活塞与筒壁间的摩擦力不同,
    (D)两次实验时外界大气压不同.
    (2)图线c出现了一小段曲线,产生这一现象的可能原因是:______.
    (3)根据图线a、b、c,试分析造成三次实验图线都不过原点且交于纵坐标上同一点的可能原因是:______.
    本题信息:物理问答题难度一般 来源:未知
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本试题 “某同学在做“验证温度不变时气体的压强跟体积的关系”实验时,实验过程为:缓慢推动注射器活塞,记录下了一组气体体积值,并同时由连接计算机的压强传感器测得...” 主要考查您对

查理定律(等容定律)

理想气体状态方程

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查理定律:

1.概念:一定质量的某种气体,在体积不变时,压强随温度的变化叫做等容变化
2.规律:一定质量的某种气体,在体积不变的情况下,压强p与热力学温度T成正比——查理定律
3.公式:
4.推论:
5.图像:
图线是过原点的直线,体积越大,斜率越小,即图线是过定点的直线,的压强。
6.条件:m一定,p不太大,T不太低
7.微观解释:一定质量的理想气体,说明气体总分子数Ⅳ不变。气体体积V不变,则单位体积内的分子数不变。当气体温度升高时,分子的平均动能增大,则单位时间内跟器壁单位面积上碰撞的分子数增多,且每次碰撞器壁产生的平均冲力增大,因此气体压强p将增大


理想气体状态方程:

1.表述:一定质量气体的状态变化时,其压强和体积的乘积与热力学温度的比是个常数.
2.表达式:
这个常数C由气体的种类与气体的质量决定,或者说这个常数由物质的量决定,与其他参量无关
3.适用条件:质量一定、理想气体
4.与实验定律的关系:
气体的三个实验定律是理想气体状态方程的特例:

5.两个推论:
(1)密度方程:

上式与气体的质量无关,即不要求质量恒定
(2)道尔顿分压定律:
一定质量的气体分成n份(或将n份气体合为一份)时
此式要求气体的质量不变,即前后总质量相同

活塞类问题的解法:

 1.一般思路
(1)分析题意,确定对象:热学研究对象(一定质量的气体);力学研究对象(活塞、缸体或系统)。
(2)分析物理过程,对热学对象依据气体实验定律列方程;对力学对象依据牛顿运动定律列方程。
(3)挖掘隐含条件,列辅助方程。
(4)联立求解,检验结果。
2.常见类型
(1)系统处于力学的平衡状态,综合利用气体实验定律和平衡方程求解。
(2)系统处于力学的非平衡状态,综合利用气体实验定律和牛顿运动定律求解。
(3)容器与封闭气体相互作用满足守恒定律的条件(如动量守恒、能量守恒、质量守恒等)时,可联立相应的守恒方程求解。
(4)多个相互关联的气缸分别密闭几部分气体时,可分别研究各部分气体,找出它们各自遵循的规律,列出相应的气体状态方程,再列出各部分气体压强之间及体积之问的关系式,联立求解。

变质量气体问题的处理方法:

气体三定律与气体的状态方程都强调“一定质量的某种气体”,即气体状态变化时,气体的质量不能变。用气体三定律与气体状态方程研究变质量气体问题时有多种不同的处理方法。
(1)口袋法:给初状态或者末状态补接一个口袋,把变化的气体用口袋收集起来,从而保证质量不变。
(2)隔离法:对变化部分和不变部分隔离.只对不变部分进行研究,从而实现被研究的气体质量不变。
(3)比较常数法:气体常数与气体质量有关,质量变化,气体常数变化;质量不变,气体常数不变。根据各个状态的已知状态参量计算出各个状态下的气体常数C,然后进行比较。
(4)利用推论法:气体的密度方程不要求质量恒定,可由此得到相应状态的密度,再结合体积等解决问题。也可利用分压定律来研究变质量气体的问题。具体来说,有以下四种典型的情景,可以通过选择适当的对象化变质量为定质量:
①充气问题
向球、轮胎中充气是一个典型的气体变质量问题,只要选择球内原有气体和即将打入的气体作为研究对象,就可把充气过程中的气体质量变化问题转化为定质量气体的状态变化问题。
②抽气问题
从容器内抽气的过程中,容器内的气体质量不断减小,这属于变质量问题。分析时,将每次抽气过程中抽出的气体和剩余气体看成整体来作为研究对象,质量不变,抽气过程中的气体可看成是等温膨胀过程。
③灌气问题
将一个大容器里的气体分装到多个小容器中的问题也是一个典型的变质量问题。分析这类问题时,可以把大容器中的气体和多个小容器中的气体看成整体来作为研究对象,将变质量问题转化为定质量问题。
④漏气问题
容器漏气过程中气体的质量不断发生变化,属于变质量问题,不能用理想气体状态方程求解。如果选容器内剩余气体为研究对象,便可使问题变成一定质量的气体状态变化,可用理想气体状态方程求解。


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