第二章测评
(时间:90分钟 满分:100分)
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.下面哪些现象能说明晶体与非晶体的区别( )
A.食盐粒透明,橡胶不透明
B.金刚石的密度大,松香的密度小
C.冰熔化时温度保持不变,松香熔化时温度不断升高
D.石墨可导电,沥青不导电
答案:C
解析:透明程度、密度和导电性不是晶体与非晶体的区别,A、B、D错误,C正确。
2.关于浸润和不浸润,下面说法正确的是( )
A.水是浸润液体,水银是不浸润液体
B.在内径小的容器里,如果液体能浸润器壁,液面呈凸形
C.如果固体分子跟液体分子间的引力比较弱,就会形成浸润现象
D.鸭的羽毛上有一层很薄的脂肪,使羽毛不被水浸润
答案:D
解析:一种液体对某些固体浸润,对另一些不浸润,并不是对所有固体均浸润,所以A错误。若浸润器壁,液面应呈凹形,所以B错误。若固体分子跟液体分子间的引力较弱,应形成不浸润现象,所以C错误。脂肪不被水浸润,所以D正确。
3.一个两端开口的“「”形管,且水平部分足够长,一开始如右图所示,若将玻璃管稍微上提一点,或稍微下降一点,被封闭的空气柱的长度分别会( )
A.变大;变小
B.变大;不变
C.不变;不变
D.不变;变大
答案:D
解析:上提时空气柱压强不变,空气柱的长度不变;下降时空气柱压强变小,空气柱长度变大,所以D选项正确。
4.下列有关固体、液体的说法正确的是( )
A.天然水晶和石英玻璃都是晶体
B.液晶具有各向同性的光学性质
C.石墨和金刚石都是由碳原子构成
D.水在接近0 ℃时不能发生蒸发
答案:C
解析:天然水晶是晶体,熔化后再凝固的水晶(即石英玻璃)却不是晶体,选项A错误;液晶具有各向异性的光学性质,选项B错误;石墨和金刚石都是由碳原子构成,选项C正确;液体在任何温度下都能发生蒸发,但温度低时蒸发较慢,选项D错误。
5.对于一定质量的气体,在压强不变时,体积增大到原来的两倍,则下列说法正确的是( )
A.气体的摄氏温度升高到原来的两倍
B.气体的热力学温度升高到原来的两倍
C.温度每升高1 K体积增加原来的
D.体积的变化量与温度的变化量成反比
答案:B
解析:由盖-吕萨克定律可知A错误,B正确。温度每升高1 ℃即1 K,体积增加0 ℃体积的,C错误。由盖-吕萨克定律的变形式可知D错误。
6.严冬,湖面上结了厚厚的冰,但冰下面鱼儿仍在游动。为了测出冰下水的温度,徐强同学在冰上打了一个洞,拿来一支实验室温度计,用下列四种方法测水温,正确的做法是( )
A.用线将温度计拴牢从洞中放入水里,待较长时间后从水中提出,读出示数
B.取一塑料饮水瓶,将瓶拴住从洞中放入水里,水灌满瓶后取出,再用温度计测瓶中水的温度
C.取一塑料饮水瓶,将温度计悬挂在瓶中,再将瓶拴住从洞中放入水里,水灌满瓶后待较长时间,然后将瓶提出,立即从瓶外观察温度计的示数
D.手拿温度计,从洞中将温度计插入水中,待较长时间后取出,立即读出示数
答案:C
解析:要测量冰下水的温度,必须使温度计与冰下的水达到热平衡,再读出温度计的示数,但是隔着水又没法直接读数,把温度计取出来,显示的又不是原热平衡状态下的温度,所以选项A、D的做法不正确,选项C的做法正确。选项B的做法也失去了原来的热平衡,饮水瓶提出后,再用温度计测量,这时,周围空气也参与了热交换,测出的温度不再是冰下水的温度。
7.一定质量的理想气体,从如图所示的状态A开始,经历了状态B、C,最后到状态D,下列判断不正确的是(BC与横轴平行,CD与纵轴平行)( )
A.A→B温度升高,压强不变
B.B→C体积不变,压强变大
C.C→D体积变小,压强变大
D.D点的压强比A点的压强小
答案:B
解析:A→B过程中V与T成正比,是等压线,A判断正确,不符合题意。B→C是等容过程,温度降低,压强减小,B判断错误,符合题意。C→D是等温过程,体积变小,压强变大,C判断正确,不符合题意。D点与坐标原点连线的斜率大于OA的斜率,由理想气体状态方程=C,得,可知在V-T图像中斜率越大,压强越小,所以D点的压强比A点的压强小,D判断正确,不符合题意。
8.往一固定容器内充气,当气体压强为p、温度为27 ℃时,气体的密度为ρ。当温度为327 ℃、气体压强为1.5p时,气体的密度为( )
A.0.25ρ B.0.5ρ C.0.75ρ D.ρ
答案:C
解析:由理想气体状态方程得,所以V'=V,所以ρ'=ρ=0.75ρ,应选C。
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.一定质量的理想气体处于平衡状态Ⅰ,现设法使其温度降低而压强升高,达到平衡状态Ⅱ,则( )
A.状态Ⅰ时气体的密度比状态Ⅱ时的大
B.状态Ⅰ时分子的平均动能比状态Ⅱ时的大
C.状态Ⅰ时分子间的平均距离比状态Ⅱ时的大
D.状态Ⅰ时每个分子的动能都比状态Ⅱ时的分子平均动能大
答案:BC
解析:从状态Ⅰ到状态Ⅱ,温度降低,分子的平均动能减小,该平均动能只是小于状态Ⅰ时的一部分分子的动能,故B正确,D错误。从状态Ⅰ到状态Ⅱ,要使T减小而p增大,由=C得,理想气体的体积应当减小,故C正确,A错误。
10.在没有外界影响的情况下,密闭容器内的理想气体静置足够长时间后,该气体( )
A.分子的无规则运动停息下来
B.每个分子的速度大小均相等
C.分子的平均动能保持不变
D.分子的密集程度保持不变
答案:CD
解析:在没有外界影响的情况下,分子的无规则运动永不停息,分子的速率分布呈“中间多、两头少”的规律,不可能每个分子的速度大小均相等,选项A、B错误。根据温度是分子平均动能的标志可知,只要温度不变,分子的平均动能就保持不变,由于体积不变,所以分子的密集程度保持不变,选项C、D正确。
11.一定质量的理想气体的状态变化过程的p-V图像如图所示,其中A是初状态,B、C是中间状态,A→B是等温变化,如将上述变化过程改用p-T图像和V-T图像表示,则下列各图像正确的是( )
答案:BD
解析:在p-V图像中,由A→B,气体经历的是等温变化过程,气体的体积增大,压强减小;由B→C,气体经历的是等容变化过程,根据查理定律,pC>pB,则TC>TB,气体的压强增大,温度升高;由C→A,气体经历的是等压变化过程,根据盖-吕萨克定律,VC>VA,则TC>TA,气体的体积减小,温度降低。A项中,B→C连线不过原点,不是等容变化过程,A错误。C项中,B→C体积减小,C错误。B、D两项符合全过程。综上所述,正确答案选B、D。
12.一定质量的理想气体,从状态A变化到状态B,反映这一状态变化的p-T图线如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.气体的温度一定升高
B.气体的体积一定变大
C.气体的分子数密度一定增大
D.气体分子的平均动能一定增大
答案:ABD
解析:由p-T图像可直接读出从状态A到状态B过程中压强与温度的变化,而温度是分子平均动能大小的标志,故A、D正确。在p-T图像中过原点的倾斜直线为等容线,斜率越小,表示体积越大,体积越大,气体分子数密度就越小,故B正确,C错误。
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(6分)下图为研究一定质量的气体在压强不变的条件下,体积变化与温度变化的关系的实验装置示意图。粗细均匀的弯曲玻璃管A臂插入烧瓶中,B臂与玻璃管C下部用橡胶管连接,C管开口向上,一定质量的气体被水银封闭于烧瓶内。开始时,B、C内的水银面等高。
(1)若气体温度升高,为使瓶内气体的压强不变,应将C管 (选填“向上”或“向下”)移动,直至 ;
(2)实验中多次改变气体温度,用Δt表示气体升高的摄氏温度,用Δh表示B管内水银面高度的改变量。根据测量数据作出的图线是 (选填字母)。
答案:(1)向下 B、C两管水银面等高 (2)A
解析:(1)气体温度升高,压强变大,B管水银面下降,为保证气体压强不变,应适当降低C管,所以应将C管向下移动,直至B、C两管水银面等高,即保证了气体压强不变。
(2)实验中多次改变气体温度,用Δt表示气体升高的温度,用Δh表示B管内水银面高度的改变量。
压强不变时体积变化与温度变化的关系是成正比的,所以根据测量数据作出的图线是A。
14.(8分)如图所示,用一个带两根细管的橡皮塞塞紧烧瓶的瓶口,压强传感器通过其中一根不带阀门的细管连通烧瓶中的空气,另一根带阀门的细管连通注射器。开始时阀门处于关闭状态,注射器针筒的最大刻度线到阀门之间充满了水。现利用该装置进行验证玻意耳定律的实验。依图示连接好实验器材,然后按照以下步骤实验:
①打开阀门,推注射器活塞向烧瓶内注入适量的水,关闭阀门;
②记录气体的压强p,并在表格中记录注入的水的体积V;
③保持烧瓶中气体的温度不变,重复实验得到多组实验数据。
(1)实验中通过 测得注入烧瓶中的水的体积。
(2)为验证玻意耳定律,采用图像法处理实验数据时,应选择 (选填字母)。
A.p-V图像 B.p-图像
C.V-图像 D.图像
(3)根据上述实验数据的图像可以测得 ;上述实验中存在着可能影响实验精确度的主要因素有 (写出一条即可)。
答案:(1)注射器针筒上的刻度
(2)C
(3)烧瓶的容积 烧瓶密封不严有漏气
解析:(1)这个实验是通过注射器注入水来改变烧瓶内的气体体积的,所以实验中通过注射器针筒上的刻度测得注入烧瓶中的水的体积。
(2)等温变化时,气体压强与体积成反比,压强—体积图像是曲线,为了更好地对实验数据进行分析,通常采取化曲为直的作图方法。而V-图像是直线,故A、B、D错误,C正确。
(3)根据上述实验数据的图像可以测得烧瓶的容积,上述实验中存在着可能影响实验精确度的主要因素有烧瓶密封不严有漏气(或烧瓶中气体温度有变化)。
15.(8分)一定质量的理想气体,在状态变化过程中的p-T图像如图所示。在状态A时的体积为V0,试画出对应的V-T图像和p-V图像。
答案:见解析图
解析:对气体A→B的过程,根据玻意耳定律,有p0V0=3p0VB,则VB=V0,C→A是等容变化。由此可知A、B、C三个状态的状态参量分别为A:p0、T0、V0;B:3p0、T0、V0;C:3p0、3T0、V0。
V-T图像和p-V图像分别如图甲、乙所示。
16.(8分)内燃机汽缸里的混合气体,在吸气冲程之末,温度为50 ℃,压强为1.0×105 Pa,体积为0.93 L;在压缩冲程中,把气体压缩为0.155 L时,气体的压强增大到1.2×106 Pa,求这时的混合气体的温度升高到多少摄氏度。
答案:373 ℃
解析:吸气末,p1=1.0×105 Pa,V1=0.93 L,T1=323 K
压缩末,p2=1.2×106 Pa,V2=0.155 L,
由理想气体状态方程
代入已知数据解得T2=646 K
t2=(646-273) ℃=373 ℃。
17.(14分)如图所示,一玻璃装置放在水平桌面上,竖直玻璃管A、B、C粗细均匀,A、B两管的上端封闭,C管上端开口,三管的下端在同一水平面内且相互连通。A、B两管的长度分别为l1=13.5 cm,l2=32 cm。将水银从C管缓慢注入,直至B、C两管内水银柱的高度差h=5 cm。已知外界大气压相当于75 cm高水银柱产生的压强。求A、B两管内水银柱的高度差。
答案:1 cm
解析:以B管中的气体为研究对象,有
p0l2=(p0+ρgh)l2'
解得l2'=30 cm
B管中的水银柱高Δl=l2-l2'=2 cm
设A、B管中水银柱的高度差为h'
以A管中的气体为研究对象,有p0l1=(p0+ρgh+ρgh')[l1-(Δl-h')]
解得h'=1 cm。
18.(16分)如图所示,一容器由横截面积分别为2S和S的两个汽缸连通而成,容器平放在水平地面上,汽缸内壁光滑。整个容器被通过刚性杆连接的两活塞分隔成三部分,分别充有氢气、空气和氮气。平衡时,氮气的压强和体积分别为p0和V0,氢气的体积为2V0,空气的压强为p。现缓慢地将中部的空气全部抽出,抽气过程中氢气和氮气的温度保持不变,活塞没有到达两汽缸的连接处,求:
(1)抽气前氢气的压强;
(2)抽气后氢气的压强和体积。
答案:(1)(p0+p)
(2)p0+p
解析:(1)设抽气前氢气的压强为p10,根据力的平衡条件得
(p10-p)·2S=(p0-p)·S ①
得p10=(p0+p)。 ②
(2)设抽气后氢气的压强和体积分别为p1和V1,氮气的压强和体积分别为p2和V2。
根据力的平衡条件有p2·S=p1·2S ③
由玻意耳定律得
p1V1=p10·2V0 ④
p2V2=p0V0 ⑤
由于两活塞用刚性杆连接,故
V1-2V0=2(V0-V2) ⑥
联立②③④⑤⑥式解得
p1=p0+p ⑦
V1=。 ⑧
114.固体
课后训练巩固提升
基础巩固
1.关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )
A.有规则几何外形的固体一定是晶体
B.晶体在物理性质上一定是各向异性的
C.非晶体不可能转化为晶体
D.晶体有确定的熔点,非晶体没有确定的熔点
答案:D
解析:因为外形是否规则可以用人工的方法处理,所以选项A错误。多晶体在物理性质上是各向同性的,选项B错误。实验证明非晶体在适当的条件下可以转化为晶体,选项C错误。晶体与非晶体的区别表现在是否有确定的熔点,选项D正确。
2.下列说法错误的是( )
A.晶体具有天然规则的几何形状,是因为物质微粒是规则排列的
B.有的物质能够生成种类不同的几种晶体,因为它们的物质微粒能够形成不同的空间结构
C.凡各向同性的物质一定是非晶体
D.晶体的各向异性是由晶体的内部结构决定的
答案:C
解析:晶体的外形、物理性质都是由晶体的微观结构决定的,A、B、D正确,不符合题意。各向同性的物质不一定是非晶体,多晶体也具有这样的性质,C错误,符合题意。
3.(多选)下列说法正确的是( )
A.只要是具有各向异性的固体就必定是晶体
B.只要是不显示各向异性的固体就必定是非晶体
C.只要是具有确定的熔点的固体就必定是晶体
D.只要是不具有确定的熔点的固体就必定是非晶体
答案:ACD
解析:多晶体和非晶体都表现出各向同性,只有单晶体表现出各向异性,故B错误,A正确。晶体一定有确定的熔点,而非晶体无确定的熔点,故C、D正确。
4.(多选)下列说法正确的是( )
A.常见的金属材料是多晶体
B.只有非晶体才显示各向同性
C.有确定熔点的是单晶体和多晶体,没有确定熔点的是非晶体
D.晶体在物理性质上一定是各向异性的
答案:AC
解析:固体分晶体和非晶体。晶体又分单晶体和多晶体,常见的金属材料是多晶体,A正确。非晶体和多晶体显示各向同性,单晶体显示各向异性,B、D错误。有确定熔点的是单晶体和多晶体,没有确定熔点的是非晶体,C正确。
5.(多选)关于晶体和非晶体,下列说法正确的是( )
A.具有各向同性的物体一定没有固定的熔点
B.晶体熔化时,温度不变,但内能变化
C.晶体和非晶体在适当条件下可以相互转化
D.由同一种化学成分形成的物质只能以一种晶体结构的形式存在
答案:BC
解析:多晶体显示各向同性,但具有固定的熔点,A错。晶体熔化时,其温度虽然不变,但其内部结构可能发生变化,则内能就可能发生变化,故B对。晶体和非晶体在适当条件下可以相互转化,故C对。同一种元素形成的物质能生成不同的晶体,D错。
6.利用扫描隧道显微镜(STM)可以得到物质表面原子排列的图像,从而可以研究物质的构成规律。如图所示的照片是一些晶体材料表面的STM图像,通过观察、比较,可以看到这些材料都是由原子在空间排列而构成的,具有一定的结构特征。则构成这些材料的原子在物质表面排列的共同特点是:
(1) ;
(2) 。
答案:(1)在确定方向上原子有规律地排列,在不同方向上原子的排列规律一般不同 (2)原子排列具有一定的对称性
解析:从题图中可以看出,这几种材料的原子排列均有一定的规则,因此是晶体,具有晶体的特点。
能力提升
1.(多选)下列说法正确的是( )
A.将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是非晶体
B.固体可以分为晶体和非晶体两类,有些晶体在不同的方向上有不同的光学性质
C.由同种元素组成的固体,可能会由于原子的排列方式不同而成为不同的晶体
D.在熔化过程中,晶体要吸收热量,但温度保持不变,内能也保持不变
答案:BC
解析:将一块晶体敲碎后,得到的小颗粒是晶体,A错。根据晶体的物理性质可判断选项B、C正确。晶体在熔化过程中,吸收热量内能增大,D错误。
2.如图所示,ACBD是一块厚度均匀的由同一种微粒构成的圆板,AB和CD是互相垂直的两条直径,把圆板从图示位置转90°后电流表示数发生了变化(两种情况下都接触良好)。关于圆板,下列说法正确的是( )
A.圆板是非晶体
B.圆板是多晶体
C.圆板是单晶体
D.不知有无固定熔点,无法判定是晶体还是非晶体
答案:C
解析:电流表示数发生变化,说明圆板沿AB和CD两个方向的导电性能不同,即各向异性,所以圆板是单晶体,故选项A、B、D错误,选项C正确。
3.(多选)下列叙述错误的是( )
A.晶体的各向异性是由它的微粒规则排列造成的
B.单晶体具有规则的几何外形是由于它的微粒按一定规律排列
C.非晶体有规则的几何形状和确定的熔点
D.石墨的硬度比金刚石差很多,是由于它的微粒不是规则排列
答案:CD
解析:晶体内部微粒排列的空间结构决定着晶体的物理性质是否相同;也正是由于微粒按一定规律排列,使单晶体具有规则的几何形状。石墨与金刚石的硬度相差甚远是由于它们内部微粒的排列结构不同,石墨的层状结构决定了它的质地柔软,而金刚石的网状结构决定了其中碳原子间的作用力很强,所以金刚石有很大的硬度。故选项C、D错,符合题意。
4.如图所示,试说明晶体从开始加热到全部熔化为液体的过程中能的转化情况(分熔化前、熔化时、熔化后三个阶段说明)。
答案:(1)熔化前,晶体从外界吸收能量,主要用来增加组成点阵结构的微粒的平均动能,使物体的温度升高,其体积一般也有所增大,也有小部分能量用来增加微粒的势能。
(2)熔化时,当温度升高到熔点,点阵结构中的一部分微粒已有足够的动能,能够克服其他微粒的束缚离开平衡位置,破坏点阵结构,开始熔化。继续加热,微粒所吸收的热量不再用来增加其平均动能,而完全消耗在破坏点阵结构上,即用来增加势能。
(3)熔化后,液体吸收的能量主要转变为分子动能,只要继续加热,温度就会升高。
52.气体的等温变化
课后训练巩固提升
基础巩固
1.一定质量的气体发生等温变化时,若体积增大为原来的n倍,则压强变为原来的( )
A.2n B.n C. D.
答案:C
解析:由玻意耳定律pV=恒量可知C正确。
2.下列图中,p表示压强,V表示体积,T为热力学温度,各图中正确描述一定质量的气体不是等温变化的是( )
答案:D
解析:气体的等温变化指的是一定质量的气体在温度不变的情况下,气体的压强与体积成反比,B、C正确,D错误。温度不变,A正确。
3.(多选)一定质量的气体,在温度不变的条件下,将其压强变为原来的2倍,则( )
A.气体分子的平均动能增大
B.气体的密度变为原来的2倍
C.气体的体积变为原来的一半
D.气体的分子总数变为原来的2倍
答案:BC
解析:温度是分子平均动能的标志,由于温度T不变,故分子的平均动能不变,
据玻意耳定律得p1V1=2p1V2,得V2=V1
ρ1=,ρ2=
即ρ2=2ρ1,故B、C正确。
4.采用验证玻意耳定律实验的主要器材针管及其附件,来测定大气压强的值,实验步骤如下:
①将针管水平固定,拔下橡皮帽,向右将活塞从针管中抽出;
②用天平称出活塞与固定在其上的支架的总质量为m总;
③用游标卡尺测出活塞直径d;
④再将活塞插入针管中,保持针管中有一定质量的气体,并盖上橡皮帽,此时,从针管上可读出气柱体积为V1,如图所示;
⑤将弹簧测力计挂钩钩在活塞支架上,向右水平缓慢拉动活塞到一定位置,此时,弹簧测力计读数为F,气柱体积为V2。
试用以上的直接测量数据,写出大气压强的最终表达式p0= ,本实验中实验步骤 (选填数字)是多余的。
答案: ②
解析:开始时气体的压强为p0,向右水平缓慢拉动活塞到一定位置,弹簧测力计读数为F时气体的压强
p1=p0-=p0-=p0-
该过程中温度不变,则p0V1=p1V2
整理得p0=
由上面的式子可知,在表达式中,与活塞及固定在其上的支架的总质量无关,所以步骤②是多余的。
能力提升
1.一定质量的气体在不同温度下的两条等温线如图所示,下列说法错误的是 ( )
A.从等温线可以看出,一定质量的气体在发生等温变化时,其压强与体积成反比
B.一定质量的气体,在不同温度下的等温线是不同的
C.由图可知T1>T2
D.由图可知T1答案:C
解析:根据等温图线的物理意义可知A、B选项都对,不符合题意。气体的温度越高时,等温图线的位置就越高,所以C错,符合题意,D对,不符合题意。
2.竖直倒立的U形玻璃管一端封闭,另一端开口向下,如图所示,用水银柱封闭一定质量的气体,在保持温度不变的情况下,假设在管子的D处钻一小孔,则管内被封闭的气体压强p和气体体积V变化的情况为( )
A.p,V都不变 B.V减小,p增大
C.V增大,p减小 D.无法确定
答案:B
解析:设玻璃管两侧水银面高度差是h,大气压为p0,封闭气体压强p=p0-ph,在管子的D处钻一小孔,封闭气体压强大小变为p0,气体温度不变,压强变大,由玻意耳定律可知,封闭气体体积变小,故选项B正确,A、C、D错误。
3.(多选)如图所示,图线1和2分别表示一定质量的气体在不同温度下的等温线。下列说法正确的是( )
A.图线1对应的温度高于图线2
B.图线1对应的温度低于图线2
C.气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中,分子间平均距离增大
D.气体由状态A沿图线1变化到状态B的过程中,分子间平均距离减小
答案:AC
解析:p-V图像中,图线1在图线2外侧,其对应温度较高,图线1中,气体由状态A变为B是等温膨胀过程,体积增大,气体分子间的平均距离将增大,故选A、C。
4.研究一定质量的气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图甲所示,实验步骤如下:
(1)把注射器活塞移至注射器中间位置,将注射器与压强传感器、数据采集器、计算机逐一连接。
(2)移动活塞,记录注射器的刻度值V,同时记录对应的由计算机显示的气体压强值p。
(3)用V-图像处理实验数据,得出如图乙所示的图线。
①为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是 。
②为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是 和 。
(4)如果实验操作规范正确,但如图所示的V-图线不过原点,则V0代表 。
答案:(3)①在注射器活塞上涂润滑油 ②移动活塞要缓慢 不能用手握住注射器封闭气体部分
(4)注射器与压强传感器连接部位的气体体积
解析:(3)为了保持封闭气体的质量不变,实验中采取的主要措施是在注射器活塞上涂润滑油,这样可以保持气密性。
为了保持封闭气体的温度不变,实验中采取的主要措施是移动活塞要缓慢;不能用手握住注射器封闭气体部分。这样能保证装置与外界温度一样。
(4)如果实验操作规范正确,但图线不过原点,则V0代表注射器与压强传感器连接部位的气体体积。
5.如图所示,足够长的竖直玻璃管里有一段4 cm长的水银柱,水银柱的下面封闭着长60 cm的空气柱,玻璃管的横截面积是0.1 cm2,在温度不变时,如果再向管里装入27.2 g的水银,至平衡时,封闭在水银柱下面的空气柱有多高 已知大气压p0相当于76 cm高水银柱产生的压强,水银的密度ρ=13.6×103 kg/m3,g取9.8 m/s2。
答案:48 cm
解析:管里再装入27.2 g水银时,水银柱增加的高度
h= m=0.2 m=20 cm
空气柱初状态时的压强
p1=p0+ph1
空气柱末状态时的压强p2=p0+ph2
由玻意耳定律得p1L1S=p2L2S
联立以上各式得L2==48 cm。
6.如图所示,一汽缸中用活塞封闭一定质量的理想气体,中间的隔板将气体分为A、B两部分;初始时,A、B的体积均为V,压强均等于大气压p0。隔板上装有压力传感器和控制装置,当隔板两边压强差超过0.5p0时隔板就会滑动,否则隔板停止运动。气体温度始终保持不变。向右缓慢推动活塞,使B的体积减小为。
(1)求A的体积和B的压强。
(2)再使活塞向左缓慢回到初始位置,求此时A的体积和B的压强。
答案:(1)0.4V 2p0 (2)(-1)V p0
解析:(1)对于B气体,根据玻意耳定律p0V=pB
解得pB=2p0
对于A气体,根据玻意耳定律p0V=pAVA
又pA=pB+0.5p0=2.5p0
解得VA=0.4V。
(2)使活塞向左缓慢回到初始位置,对于B气体,根据玻意耳定律2p0·V=pB2VB2
对于A气体,根据玻意耳定律
2.5p0·0.4V=pA2VA2
又VA2+VB2=2V,pB2-pA2=0.5p0
联立求得pB2=p0,VA2=(-1)V。
65.液体
课后训练巩固提升
基础巩固
1.液体表面张力产生的原因是( )
A.液体表面层内分子比液体内部紧密,分子间斥力大于引力
B.液体表面层内分子比液体内部紧密,分子间引力大于斥力
C.液体表面层内分子比液体内部稀疏,分子间引力大于斥力
D.液体表面层内分子比液体内部稀疏,分子间斥力大于引力
答案:C
解析:液体表面层内分子比液体内部稀疏,液体表面层内分子间的相互作用表现为引力,即分子间的引力比斥力大,故正确答案为C。
2.如图所示,金属框上阴影部分表示肥皂膜,它被棉线分割成a、b两部分。若将肥皂膜的a部分用热针刺破,棉线的形状是下图中的( )
答案:D
解析:肥皂膜未被刺破时,作用在棉线两侧的表面张力互相平衡,棉线可以有任意形状。当把a部分肥皂膜刺破后,在b部分肥皂膜表面张力的作用下,棉线将被绷紧,又因为液体表面有收缩到面积最小的趋势,正确选项为D。
3.通电雾化玻璃是将液晶膜固化在两片玻璃之间,经过特殊工艺胶合一体成型的新型光电玻璃产品,在自然条件下,液晶层中的液晶分子无规则排列,玻璃呈乳白色,即不透明,像一块毛玻璃;通电以后,弥散分布的液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列,整个液晶层相当于一块普通的透明玻璃。结合以上内容和你所学知识,关于通电雾化玻璃,下列叙述合理的是( )
A.不通电时,入射光在液晶层发生了全反射,导致光线无法通过
B.不通电时,入射光在液晶层发生了干涉,导致光线无法通过
C.通电时,入射光在通过液晶层后方向发生了改变
D.通电时,入射光在通过液晶层后按原有方向传播
答案:D
解析:在自然条件下,液晶层中的液晶分子无规则排列,像一块毛玻璃,可知入射光在液晶层发生漫反射,光线可以通过,但通过量较少,而且没有规律,选项A、B错误;通电以后,弥散分布的液晶分子迅速从无规则排列变为有规则排列,整个液晶层相当于一块普通的透明玻璃,可知通电时,入射光在通过液晶层后按原有方向传播,选项C错误,D正确。
4.(多选)把极细的玻璃管插入水中与水银中,如图所示,正确表示毛细现象的是( )
答案:AC
解析:因为水能浸润玻璃,无论管内外均为浸润,所以选项A正确,B错误。水银不浸润玻璃,选项C正确。选项D中出现管外浸润,管内不浸润的现象是不可能的。
5.(多选)下列现象由液体的表面张力造成的有( )
A.船浮于水面上
B.硬币或钢针浮于水面上
C.肥皂泡呈球形
D.熔化的铁水注入内空且为球形的沙箱,冷却后铸成一个铁球
答案:BC
解析:选项A中船浮于水面是浮力造成的。选项D中铁球的形状决定于沙箱的形状,故选B、C。
6.(多选)关于液晶的特点及应用正确的是( )
A.分子为棒状的物质呈液晶态
B.利用液晶在温度变化时由透明变浑浊的特性可制作电子表、电子计算器的显示元件
C.有一种液晶,随温度的逐渐升高,其颜色按顺序改变,利用这种性质,可用来探测温度
D.液晶具有稳定的微观结构
答案:BC
解析:通常分子为棒状的物质容易具有液晶态,但不是任何时候都呈液晶态,故A错。从某个方向看液晶分子的排列比较整齐,但从另一方向看,液晶分子的排列是杂乱无章的,D错。
7.如果要保存地下的水分,应当采取怎样的措施 用怎样的毛巾才能更好地吸汗 建造房屋时,为什么要在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚布
答案:若要保存地下水分,应及时切断地表的毛细管,例如锄地。用在水中能浸润的毛巾能更好地吸汗。建房屋时,在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚布是为了切断毛细管,油毡和涂沥青的厚布在水中都不浸润。
能力提升
1.关于液体和固体,以下说法错误的是( )
A.液体分子间的相互作用比固体分子间的相互作用强
B.液体分子同固体分子一样,也是密集在一起的
C.液体分子的振动没有固定的平衡位置
D.液体的扩散速度比固体的扩散速度快
答案:A
解析:液体具有一定的体积,是液体分子密集在一起的缘故,但液体分子间的相互作用不像固体分子那样强,所以选项A错误,符合题意,B正确,不符合题意。液体具有流动性的原因是液体分子振动的平衡位置不固定,所以选项C正确,不符合题意。因为液体分子在液体中移动比在固体中容易,所以液体的扩散速度比固体的扩散速度快,选项D正确,不符合题意。
2.在水中浸入两个同样细的毛细管,一个是直的,另一个是弯的,如图所示,水在直管中上升的高度比在弯管中的最高点还要高,那么弯管中的水将( )
A.会不断地流出 B.不会流出
C.不一定会流出 D.无法判断会不会流出
答案:B
解析:水滴在弯管口处受重力的作用而向下凸出,这时表面张力的合力竖直向上,使水不能流出,故选项B正确。
3.关于液体表面张力的正确理解是( )
A.表面张力是由于液体表面发生形变而引起的
B.表面张力是由于液体表面层内分子间引力大于斥力所引起的
C.表面张力是由于液体表面层内分子单纯具有一种引力所引起的
D.表面张力就其本质来说也是万有引力
答案:B
解析:液体表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大些,分子间的引力大于分子斥力,分子间的相互作用表现为引力,即表面张力是由于液体分子间的相互作用引起的,故A、C、D错误,B正确。
4.(多选)在如图所示情况中,属于浸润现象的是( )
答案:BC
解析:液体附着在固体表面上的现象,叫浸润现象,故选BC。
5.(多选)下列现象中,利用了毛细现象的是( )
A.用粉笔吸干纸上的墨汁
B.建房时,在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸
C.用棉线作酒精灯的灯芯
D.想保存地下的水分,把地面的土壤锄松
答案:AC
解析:粉笔和棉线内部有许多细小的孔道,起着毛细管的作用,所以选项A、C正确。砖的内部也有许多细小的孔道,会起到毛细管的作用,在砌砖的地基上铺一层油毡或涂过沥青的厚纸,可以防止地下水分沿着夯实的地基以及砖墙的毛细管上升,以保持房屋干燥,故选项B错误。土壤里面有很多毛细管,地下的水分可沿着它们上升到地面,如果要保存地下的水分,就要把地面的土壤锄松,破坏这些土壤里的毛细管,故选项D错误。
6.关于液晶的下列说法正确的是( )
A.液晶是液体和晶体的混合物
B.液晶分子在特定方向排列比较整齐
C.电子手表中的液晶在外加电压的影响下,能够发光
D.所有物质在一定条件下都能成为液晶
答案:B
解析:液晶是某些特殊的有机化合物,在某些方向上分子排列规则,某些方向上杂乱;液晶本身不能发光,所以选项A、C、D错误,选项B正确。
7.(多选)将一枚硬币轻轻地平放在水面上,硬币可以不下沉,下列关于与硬币重力相平衡的力的说法,不正确的是 ( )
A.水面的支持力
B.水的表面张力
C.水的浮力和表面张力的合力
D.水的浮力和空气浮力的合力
答案:BCD
解析:硬币受到重力和水面给予的支持力作用而平衡,表面张力是水面上各部分水之间的作用力的合力,而不是硬币受到的力;硬币并没有浸入水中,故不受浮力作用。故A正确,不符合题意,B、C、D错误,符合题意。
8.如图所示,在培养皿内注入清水,让两根细木杆相互平行地浮在水面上,再在细木杆之间轻轻地滴入几滴酒精,细木杆会“自动”散开。请你解释这一现象。
答案:漂浮在水面上的细木杆,原来两边受到大小相等、方向相反的表面张力作用而处于平衡状态。滴入酒精后,细木杆之间液体的表面张力减小,使得内侧的表面张力比外侧的小,细木杆就散开了。
6第二章气体、固体和液体
1.温度和温标
课后训练巩固提升
基础巩固
1.(多选)热平衡系统的平衡态( )
A.是一种静态平衡 B.是一种动态平衡
C.分子已经不动 D.分子仍做无规则运动
答案:BD
解析:热平衡是一种动态平衡,是大量分子的平均效果。故选项B、D正确。
2.如果一个系统达到了平衡态,那么这个系统各处的( )
A.温度、压强、体积都必须达到稳定的状态不再变化
B.温度一定达到了某一稳定值,但压强和体积仍是可以变化的
C.温度一定达到了某一稳定值,并且分子不再运动,达到了“凝固”状态
D.温度、压强就会变得一样,但体积仍可变化
答案:A
解析:如果一个系统达到了平衡态,系统内各部分的状态参量,如温度、压强和体积等不再随时间发生变化。温度达到稳定值,分子仍然是运动的,不可能达到所谓的“凝固”状态。故选项A正确。
3.(多选)关于热力学温度和摄氏温度,下列说法错误的是 ( )
A.某物体摄氏温度为10 ℃,即热力学温度为10 K
B.热力学温度升高1 K等于摄氏温度升高1 ℃
C.摄氏温度升高10 ℃,对应热力学温度升高283 K
D.热力学温度和摄氏温度的温标不同,两者表示的温度无法比较
答案:ACD
解析:热力学温度与摄氏温度的关系T=t+273.15 K,所以选项A错误,符合题意。对于T=t+273.15 K,有许多同学错误地认为可变形为ΔT=Δt+273.15 K,而认为C选项正确,实际上ΔT=T2-T1=t2-t1=Δt,即用摄氏温度表示的温差等于用热力学温度表示的温差,所以选项B正确,不符合题意,选项C、D错误,符合题意。
4.(多选)两个原来处于热平衡状态的系统,分开后,由于受外界的影响,其中一个系统的温度升高了5 K,另一个系统的温度升高了5 ℃,则下列说法正确的是( )
A.两个系统不再是热平衡状态
B.两个系统此时仍是热平衡状态
C.两个系统的状态都发生了变化
D.两个系统的状态都没有发生变化
答案:BC
解析:由于两个系统原来处于热平衡状态,温度相同,当分别升高5 ℃和5 K后,温度仍相同,两个系统仍为热平衡状态,故A错误、B正确。由于温度发生了变化,系统的状态也发生了变化,故C正确、D错误。
5.入冬以来,冷空气频繁来袭,气温不断下降,最低低至-5 ℃,如果用热力学温度表示该温度为 K。高温超导材料是各国争相研究的新型导体材料,有着非常广阔的应用前景,目前临界温度比较高的超导体是铋锶钙铜氧超导体,临界温度为110 K,用摄氏温度表示为 ℃。
答案:268 -163
解析:由T=t+273 K可得-5 ℃的热力学温度为268 K,110 K的摄氏温度为-163 ℃。
6.一个寒冷的冬天,小明同学在室外拿铁棒和木头时,感觉到铁棒明显比木头凉,由于表示物体冷热程度的是温度,于是小明得出当时“铁棒比木头温度低”的结论,你认为他的结论对吗
答案:不对。由于铁棒和木头都与周围的环境达到热平衡,故它们的温度是一样的。感觉到铁棒特别凉,是因为人在单位时间内传递给铁棒的热量比传递给木头的热量多,所以他的结论不对。
7.细心观察可以发现,常见液体温度计的下部的玻璃泡较大,壁也比较薄,上部的管均匀而且很细,想一想,温度计为什么要做成这样呢
答案:这样做的目的是使测量更准确、更方便。下部较大而上部很细,这样下部储存的液体就比较多,当液体膨胀或收缩不大时,在细管中的液面就可能有较大的变化,可以使测量更精确;下部的壁很薄,可以使玻璃泡内的测温物质的温度较快地与待测物质的温度一致;细管的粗细是均匀的,是为了使刻度均匀,便于读数。
能力提升
1.(多选)下列物体处于热平衡状态的是( )
A.冰水混合物处在0 ℃的环境中
B.将一铝块放入沸水中加热足够长的时间
C.冬天刚打开空调的教室内的空气
D.一个装有气体的密闭绝热容器匀速运动,容器突然停止运动时,容器内的气体
答案:AB
解析:冰水混合物的温度为0 ℃,和环境的温度相同,处于热平衡状态,A正确。铝块在沸水中加热足够长的时间,铝块和水的温度相同,处于热平衡状态,B正确。冬天刚打开空调的教室内的气体各部分温度不相同,未处于热平衡状态,C错误。匀速运动的容器突然停止运动时,机械能转化为气体的内能,容器内的气体温度升高,未达到热平衡状态,D错误。
2.下列说法错误的是( )
A.用温度计测量温度是根据热平衡的原理
B.温度相同的棉花和石头相接触,需要经过一段时间才能达到热平衡
C.若系统a与b、c分别达到热平衡,则b、c之间也达到了热平衡
D.两物体温度相同,可以说两物体达到热平衡
答案:B
解析:当温度计的液泡与被测物体紧密接触时,如果两者的温度有差异,它们之间就会发生热交换,高温物体将向低温物体传热,最终使二者的温度达到相等,即达到热平衡,故A、D正确,不符合题意。两个物体的温度相同时,不会发生热传递,故B错误,符合题意。若a与b、c分别达到热平衡,三者温度一定相等,所以b、c之间也达到了热平衡,故C正确,不符合题意。
3.小明自定一种新温标p,他将冰点与沸点之间的温度等分为200格,且将冰点的温度定为50p。小明测量一杯水的温度为150p,则该温度用摄氏温度表示时应为( )
A.30 ℃ B.40 ℃ C.50 ℃ D.60 ℃
答案:C
解析:每格表示的摄氏度为 ℃=0.5 ℃,比冰点高出的温度为(150-50)×0.5 ℃=50 ℃,C对,A、B、D错。
4.(多选)关于热平衡的下列说法正确的是( )
A.系统甲与系统乙达到热平衡就是它们的温度达到相同数值
B.标准状况下冰水混合物与0 ℃的水未达到热平衡
C.测体温时,体温计须和身体接触5~10 min是为了让体温计跟身体达到热平衡
D.冷热程度相同的两系统处于热平衡状态
答案:ACD
解析:达到热平衡时温度相同,或者说温度相同时就表明两系统达到了热平衡,故B错,A、C、D对。
5.(多选)伽利略在1593年制造了世界上第一个温度计——空气温度计,如图所示,一个细长颈的球形瓶倒插在装有红色液体的槽中,细管中的液面清晰可见,如果不考虑外界大气压的变化,就能根据液面的变化测出温度的变化,则( )
A.该温度计的测温物质是槽中的液体
B.该温度计的测温物质是细管中的红色液体
C.该温度计的测温物质是球形瓶中的空气
D.该温度计是利用测温物质的热胀冷缩性质制造的
答案:CD
解析:细管中的红色液体是用来显示球形瓶中空气的体积随温度变化情况的,测温物质是球形瓶中封闭的空气,该温度计是利用它的热胀冷缩的性质制造的,故A、B错,C、D正确。
6.(多选)下列关于摄氏温标和热力学温标的说法正确的是 ( )
A.用摄氏温标和热力学温标表示温度是两种不同的表示方法
B.用两种温标表示温度的变化时,两者的数值相等
C.1 K就是1 ℃
D.当温度变化1 ℃时,也可说成温度变化274.15 K
答案:AB
解析:中学常用的两种表示温度的方法就是摄氏温标和热力学温标,A正确。两者关系是T=t+273.15 K,所以用两者表示温度的变化时,两者的数值相等,B正确。当温度变化1 ℃时,也可说成温度变化1 K,不能说1 K就是1 ℃,只能是1开尔文的温差等于1摄氏度的温差,C、D错误。
7.小明在家制作了简易温度计,一根装有一小段有色水柱的细玻璃管穿过橡皮塞插入烧瓶内,封闭一定质量的气体。当外界温度变化时,水柱位置将上下移动。当有色水柱下端与D和A对齐时,温度分别为20 ℃和80 ℃。A、D间刻度均匀分布。由图可知,图中有色水柱下端所示温度为多少摄氏度
答案:32 ℃
解析:由题图知A、D间共有15个格,每个格表示温度为 ℃=4 ℃,有色水柱的下端离D点3个格即3×4 ℃=12 ℃,所以温度为t=20 ℃+12 ℃=32 ℃。
63.气体的等压变化和等容变化
课后训练巩固提升
基础巩固
1.为了控制温室效应,各国科学家提出了不少方法和设想。有人根据液态CO2密度大于海水密度的事实,设想将CO2液化后,送入深海海底,以减小大气中的CO2的浓度。为使CO2液化,最有效的措施是( )
A.减压、升温 B.增压、升温
C.减压、降温 D.增压、降温
答案:D
解析:要将CO2液化需减小体积,根据=C知,D选项正确。
2.一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度由0 ℃升高到10 ℃时,其压强的增加量为Δp1,当它由100 ℃升高到110 ℃时,其压强的增加量为Δp2,则Δp1与Δp2之比是( )
A.1∶1 B.1∶10 C.10∶1 D.1∶11
答案:A
解析:等容变化,这四个状态在同一条等容线上,因Δt相同,所以Δp也相同,故A正确。
3.(多选)图中描述一定质量的气体做等容变化的图线是( )
答案:CD
解析:由查理定律知,一定质量的气体,在体积不变时,其压强和热力学温度成正比,选项C正确,选项A、B错误。在p-t图像中,直线与横轴的交点表示热力学温度的零度,选项D正确。
4.(多选)某校外学习小组在进行实验探讨,如图所示,在烧瓶上连着一根玻璃管,用橡皮管把它跟一个水银压强计连在一起,在烧瓶中封入了一定质量的理想气体,整个烧瓶浸没在温水中。用这个实验装置来研究一定质量的气体在体积不变时,压强随温度的变化情况。开始时水银压强计U形管两端水银面一样高,在下列几种做法中,能使U形管左侧水银面保持原先位置(即保持瓶内气体体积不变)的是( )
A.甲同学:把烧瓶浸在热水中,同时把A向下移
B.乙同学:把烧瓶浸在热水中,同时把A向上移
C.丙同学:把烧瓶浸在冷水中,同时把A向下移
D.丁同学:把烧瓶浸在冷水中,同时把A向上移
答案:BC
解析:浸在热水中,温度升高,p=p0+ph,上移A管保持体积不变;浸在冷水中,温度降低,p=p0-ph,下移A管保持体积不变。
5.如图所示,一定量的理想气体从状态a沿直线变化到状态b,在此过程中,其压强( )
A.逐渐增大
B.逐渐减小
C.始终不变
D.先增大后减小
答案:A
解析:根据V-T图像的特点可知,气体从a到b的变化过程中气体压强逐渐增大,选项A正确。
6.如图所示,静止在地面上的汽缸中封闭着温度为100 ℃的空气,一重物用绳索经滑轮跟汽缸中活塞相连接,重物和活塞都处于平衡状态,这时活塞离汽缸底的高度为10 cm。如果缸内空气变为0 ℃,重物将上升多少厘米
答案:2.68 cm
解析:汽缸中气体发生的是等压变化,
初状态,V1=10S,T1=373 K;
末状态,V2=lS,T2=273 K。
由得V2=7.32S,
即活塞到缸底的距离为7.32 cm,
所以重物将上升Δl=(10-7.32) cm=2.68 cm。
能力提升
1.下图为0.3 mol的某种气体的压强和温度关系的p-t图像。p0表示标准大气压,则在状态B时气体的体积为 ( )
A.5.6 L B.3.2 L
C.1.2 L D.8.4 L
答案:D
解析:此气体在0 ℃时,压强为标准大气压,所以它的体积应为22.4×0.3 L=6.72 L,根据图线所示,从0 ℃到状态A的127 ℃,气体是等容变化,则状态A的体积为6.72 L。从状态A到状态B是等压变化,状态A的温度为400 K,状态B的温度为500 K,根据盖-吕萨克定律,VB= L=8.4 L,D项正确。
2.(多选)一定质量的某种气体自状态A经状态C变化到状态B,这一过程如图所示,则( )
A.在过程AC中,气体的压强不断变大
B.在过程CB中,气体的压强不断变小
C.在状态A时,气体的压强最大
D.在状态B时,气体的压强最大
答案:AD
解析:气体在过程AC中发生等温变化,由pV=C(恒量)可知,体积减小,压强增大,故选项A正确。在CB变化过程中,气体的体积不发生变化,即为等容变化,由=C(恒量)可知,温度升高,压强增大,故选项B错误。综上所述,在A→C→B过程中气体的压强始终增大,所以气体在状态B时的压强最大,故选项C错误,选项D正确。
3.(多选)关于理想气体的状态变化,下列说法正确的是 ( )
A.一定质量的理想气体,当压强不变而温度由100 ℃上升到200 ℃时,其体积增大为原来的2倍
B.气体由状态1变化到状态2时,一定满足方程
C.一定质量的理想气体体积增大到原来的4倍,可能是压强减半,热力学温度加倍
D.一定质量的理想气体压强增大到原来的2倍,可能是体积不变,热力学温度加倍
答案:CD
解析:一定质量的理想气体压强不变,体积与热力学温度成正比。温度由100 ℃上升到200 ℃时,体积增大为原来的1.27倍,故A错误。理想气体状态方程成立的条件为质量不变,B项缺条件,故错误。由理想气体状态方程=C(恒量)可知,C、D正确。
4.(多选)如图所示,两端开口的弯管,左管插入水银槽中,右管有一段高为h的水银柱,中间封有一段空气,则( )
A.弯管左管内外水银面的高度差为h
B.若把弯管向上移动少许,则管内气体体积增大
C.若把弯管向下移动少许,则管内气体体积减小
D.若环境温度升高,则右管内的水银柱沿管壁上升
答案:AD
解析:设被封闭气体的压强为p,选取右管中水银柱为研究对象,可得p=p0+ph,选取左管中水银柱为研究对象,可得p=p0+,故左管内外水银面的高度差为h1=h,A正确。气体的压强不变,温度不变,故体积不变,B、C均错。气体压强不变,温度升高,体积增大,右管中水银柱沿管壁上升,D正确。
5.我国奋斗者号载人潜水器载人下潜超过10 000 m。在某次深潜试验中,奋斗者号探测到990 m深处的海水温度为280 K。某同学利用该数据来研究气体状态随海水深度的变化,如图所示,导热良好的汽缸内封闭一定质量的气体,不计活塞的质量和摩擦,汽缸所处海平面的温度T0=300 K,压强为标准大气压p0,封闭气体的体积V0=3 m3。如果将该汽缸下潜至990 m深处,此过程中封闭气体可视为理想气体,求990 m深处封闭气体的体积(标准大气压相当于10 m深的海水产生的压强)。
答案:2.8×10-2 m3
解析:当汽缸下潜至990 m时,设封闭气体的压强为p,温度为T,体积为V,由题意知p=100p0。
由理想气体状态方程得,代入数据得
V=2.8×10-2 m3。
6.教室的容积是100 m3,在温度是7 ℃、大气压强为1.0×105 Pa时,室内空气的质量是130 kg。当温度升高到27 ℃、大气压强为1.2×105 Pa时,教室内空气质量是多少
答案:145.6 kg
解析:初态,p1=1.0×105 Pa,V1=100 m3,
T1=(273+7) K=280 K。
末态,p2=1.2×105 Pa,T2=300 K。
根据理想气体状态方程得
V2=V1= m3=89.3 m3,
V26
