内容正文:
第三节 热力学三大定律以及图像
需要掌握的内容
1.热力学第一定律内容以及用法。
能量守恒定律表达式为,第一类永动机违背了热力学第一定律
内能变化,理想气体分子间距大没有分子力没有分子势能,内能只有分子动能,分子平均动能与温度T有关,所以气体内能变化看温度T。
W做功,公式为,压强变化体积不变化不做功,当体积变大气体对外做功,绝热情况下内能减小,当体积变小外界对气体做功,绝热情况下内能增加。自由膨胀不做功。
Q吸放热,在不做功的前提下,吸热内能变大,放热内能变小。
做功与吸放热是改变内能的两种方式,通常通过做功与内能变化来判断吸热还是放热。
2.热力学第二与第三定律。
第二定律熵增定律,热量总是自发的从高温物体到低温物体,而不引起其他变化。也就是说热量可以从低温物体到高温物体,但需要引起其他变化。第二类永动机违背了热力学第二定律。
第三定律,绝对零度不可达到。高中对第二第三定律考察的不多。
3.气体压强的微观解释。
气体的压强是大量气体分子作用在气壁单位面积上的平均作用力,与撞击力和单位时间撞击次数有关。
单位面积受力大小——压强P
分子平均撞击力——温度T
温度不变体积变小——单位时间单位面积分子撞击次数增多
体积不变温度变高——单位时间单位面积分子撞击次数增多
压强相等温度高体积小——此时要比较分子撞击力,温度越高单位时间单位面积分子撞击次数增少。
4.压强与体积图像算法
由理想气体方程可以推导出,可以得到图像
5.压强与温度图像算法
由理想气体方程可以推导出,可以得到图像
6.体积与温度图像算法
由理想气体方程可以推导出,可以得到图像
经典习题
单选题1.下面是教材中的四幅插图,下列说法正确的是( )
A.图甲是显微镜下三颗小炭粒的运动位置连线图,连线表示小炭粒的运动轨迹
B.图乙是封闭在容器中的一定质量的理想气体,若温度升高,其内能一定增大
C.图丙是一定质量的理想气体在不同温度下的两条等温线,则T2 < T1
D.图丁中一只水黾能停在水面上,主要是靠水对水黾的浮力作用
单选题2.下列关于能量转化和守恒定律及热力学定律的说法正确的是( )
A.机械能全部变成内能是不可能的
B.从单一热源吸收的热量全部变成功是可能的
C.第二类永动机不可能制造成功的原因是违背了能量转化和守恒定律
D.根据热力学第二定律可知,热量不可能从低温物体传到高温物体
多选题3.夏天,从湖底形成的一个气泡,在缓慢上升到湖面的过程中没有破裂。若越接近水面,湖内水的温度越高,大气压强没有变化,将气泡内气体看做理想气体,则上升过程中,以下说法正确的是( )
A.气泡内气体对外界做功
B.气泡内每个气体分子的动能都变大
C.气泡内气体从外界吸收热量
D.气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小
多选题4.关于分子动理论和物体的内能,下列说法正确的是( )
A.某种物体的温度为0 ℃,说明该物体中所有分子的动能均为零
B.物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,但内能不一定增大
C.当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力都减小,但斥力减小得更快,所以分子力表现为引力
D.10 g 100 ℃水的内能小于10 g 100 ℃水蒸气的内能
单选题5.根据分子动理论,下列说法正确的是( )
A.一个气体分子的体积等于气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比
B.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停的无规则运动,就是分子的运动
C.气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生的
D.气体温度升高时,每个分子的速率都增大,仍遵循“中间多、两头少”的分布规律
单选题6.氧气分子在不同温度下的速率分布规律如图所示,横坐标表示速率,纵坐标表示某一速率内的分子数占总分子数的百分比,由图可知( )
A.同一温度下,氧气分子呈现“中间多,两头少”的分布规律
B.两种状态氧气分子的平均动能相等
C.随着温度的升高,氧气分子中速率小的分子所占的比例增大
D.①状态的温度比②状态的温度高
单选题7.将一定质量的某种理想气体密闭在容积可变的容器中,其压强(p)随密度(ρ)变化的规律如图所示,其状态经历了如图所示ab、bc、cd、da四个过程的变化,其中cd的延长线通过原点,ab与水平轴平行,bc与竖直轴平行,da是双曲线的一部分,则下列说法正确的是( )
A.da过程气体温度保持不变
B.ab过程气体可能从外界吸收热量
C.bc过程气体一定向外界放出热量
D.cd过程气体分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数增加
单选题8.一定质量的理想气体,从状态A经状态B和状态C后又回到状态A的变化过程中的图线如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.从状态A经由状态B到状态C,气体的内能始终变大
B.从状态B到状态C,气体从外界吸热
C.从状态C到状态A,气体分子运动的平均速率先变小后变大
D.气体按图示过程循环一次,状态B时气体的内能最大
单选题9.一定质量的理想气体由状态a变为状态c,其过程如p—V图中a→c直线段所示,状态b对应该线段的中点。下列说法正确的是( )
A.a→b是等温过程
B.a→b过程中气体吸热
C.a→c过程中状态b的温度最低
D.a→c过程中外界对气体做正功
单选题10.华二黄中物理兴趣小组为更准确地测出气体的压强,用压强传感器和注射器相连,得到某次实验的图如图丙所示,究其原因,是温度发生了怎样的变化( )
A.一直下降 B.先上升后下降 C.先下降后上升 D.一直上升
多选题11.一定质量的理想气体沿p-V坐标图中曲线所示的方向发生变化,其中曲线BDA是以p轴、V轴为渐近线的双曲线的一部分,则( )
A.气体由A变到B,一定是吸热的
B.气体由B变为A,一定是吸热的
C.气体由A变到B再变到A,吸热多于放热
D.气体由A变到B再变到A,放热多于吸热
单选题12.如图,一定质量的理想气体从状态a(p0、V0、T0)经热力学过程ab、bc、ca后又回到状态a,且外界环境为非真空状态。则下列说法错误的是( )
A.b、c两个状态气体温度相同
B.bc过程中,气体温度先升高后降低
C.bc过程中,气体一直放热
D.ab过程中,在单位时间内气体分子对单位器壁面积的平均作用力增加
单选题13.如图所示为一定质量的理想气体状态变化的V-T图像。已知在状态A时的压强为p0,则( )
A.状态C时的压强为2p0
B.B→C过程中气体从外界吸热
C.A→B过程中外界对气体做功p0V0
D.A→B过程中单个分子对容器壁的平均撞击力不变
多选题14.如图,是以状态α为起始点、在两个恒温热源之间工作的卡诺逆循环过程(制冷机)的图像,虚线、,为等温线。该循环是由两个等温过程和两个绝热过程组成,该过程以理想气体为工作物质,工作物质与低温热源和高温热源交换热量的过程为等温过程,脱离热源后的过程为绝热过程。下列说法正确的是( )
A.过程气体压强减小完全是由于单位体积内分子数减少导致的
B.一个循环过程中,外界对气体做的功大于气体对外界做的功
C.过程向外界释放的热量等于过程从低温热源吸收的热量
D.过程气体对外做的功等于过程外界对气体做的功
多选题15.如图,一定量的理想气体从状态变化到状态,其过程如p-V图中从到的直线所示.在此过程中( )
A.气体内能一直增加
B.气体一直对外做功
C.气体一直从外界吸热
D.气体吸收的热量一直全部用于对外做功
多选题16.一定质量的理想气体从状态a开始,经历三个过程ab、bc、ca回到原状态,其V—T图像如图所示,、、分别表示状态a、b、c的压强,下列判断正确的是( )
A.过程ab中气体内能一定增大
B.
C.过程bc中分子势能不断增大
D.过程bc中每一个分子的速率都减小
单选题17.一定质量的理想气体从状态A经过状态B变化到状态C,该气体体积V随摄氏温度t变化关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.A→B过程中,气体吸收热量
B.A→B过程中,气体压强增大
C.B→C过程中,气体压强不变
D.B→C过程中,气体分子的数密度减少
单选题18.一定质量的理想气体按的顺序经历一系列状态变化,其图像如图所示。图中线段与纵轴平行,线段与纵轴垂直。气体在状态变化过程中下列叙述正确的是( )
A.过程气体体积增加
B.过程气体不放热也不吸热
C.过程气体分子在单位时间内撞击单位面积容器壁的次数增加
D.过程气体对外界做的功小于过程外界对气体做的功
单选题19.封闭在汽缸内一定质量的理想气体由状态A经状态B、C变到状态D,其体积V与热力学温度T的关系如图所示,O、A、D三点在同一直线上。则在此过程中( )
A.由A到B,气体所有分子的动能都增大
B.由B到C,气体对外做功,放出热量
C.由C到D,气体压强增大,内能减少
D.由A到D,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数减少
单选题20.如图所示,一定质量的理想气体,从状态a经状态b、c、d后又回到状态a,其变化过程在坐标系中如图所示,其中,和为绝热过程,和为等容过程。下列说法正确的是( )
A.过程中,气体对外界做功
B.过程中,单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数增多
C.过程中,气体的分子平均动能增大
D.过程中,气体从外界吸收热量
21.实验小组采用如图1所示的装置探究气体等温变化的规律。他们将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接,在注射器内用活塞封闭一定质量的气体。实验中由注射器的刻度可以读出气体的体积V;计算机屏幕上可以显示由压强传感器测得的压强p,从而获得气体不同体积时的压强数值。根据获得的数据,做出相应图像,分析得出结论。
(1)关于本实验的基本要求,下列说法正确的是 (选填选项前的字母)。
A.移动活塞时应缓慢一些
B.封闭气体的注射器应密封良好
C.必须测出注射器内封闭气体的质量
(2)为了能够最直观地判断出气体的压强p与其体积V是否成反比,应做出 (选填“”或“”)图像。对图线进行分析,如果在误差允许范围内该图线是一条 线,就说明在 和 时,气体的压强与其体积成反比。
22.如图所示,用气体压强传感器探究气体等温变化的规律,操作步骤如下:
①在注射器内用活塞封闭一定质量的气体,将注射器、压强传感器、数据采集器和计算机逐一连接起来;
②缓慢移动活塞至某一位置,待示数稳定后记录此时注射器内封闭气体的体积V1和由计算机显示的气体压强值p1;
③重复上述步骤②,多次测量并记录;
④根据记录的数据,作出相应图象,分析得出结论。
(1)在本实验操作的过程中,需要保持不变的量是气体的 和 。
(2)根据记录的实验数据,做出了如图所示的p-V图。对图线进行分析,如果在误差允许范围内,p1、p2、V1、V2之间满足关系式 ,就说明一定质量的气体在温度不变时,其压强与体积成反比。
(3)在不同温度环境下,另一位同学重复了上述实验,实验操作和数据处理均正确。环境温度分别为T1、T2,且T1>T2。在如图所示的四幅图中,可能正确反映相关物理量之间关系的是 (选填选项前的字母)。
A. B.
C. D.
23.某同学用如图(a)所示的实验装置研究“在温度不变时,一定质量的气体压强与体积的关系”。缓慢推动活塞,使注射器内气体体积逐渐减小的过程中,多次从注射器的刻度上读出体积值并输入计算机,同时由压强传感器将对应体积的压强值通过数据数采集器传送给计算机。
(1)关于该实验下列说法正确的是 。
A.为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油
B.应快速推拉柱塞
C.为方便推拉柱塞,应用手握注射器再推拉柱塞
D.注射器旁的刻度尺不仅刻度分布均匀,还要标注单位
(2)实验完成后,计算机屏幕上显示出图线。若气体的压强跟体积反比,则该图线应当是 。
(3)考虑到注射器与压强传感器连接软管有一定的体积,则下列各图中的实线符合实验实际情况的是(A、B中的虚线为温度保持不变时的一条双曲线) 。
A. B.
C. D.
(4)小明所在的小组在压缩气体时发生了漏气,则作出的图线应为图(b)中的 (选填“①”或“②”)。
答案
1.B
【详解】A.每隔一段时间把观察到的炭粒的位置记录下来,然后用直线把这些位置依次连接成折线,所以布朗运动图像反映每隔一段时间固体微粒的位置,而不是运动轨迹,A错误;
B.理想气体不计分子势能,所以温度升高时,分子平均动能增大,则内能一定增大,B正确;
C.由理想气体状态方程可判断,一定质量的理想气体,不同温度下对应的等温线是不同的,且越靠近原点等温线所表示的温度就越低,即T1 < T2,但同一等温线上气体压强与体积的乘积是不变的,C错误;
D.水黾停在水面上的原因是水黾受到了水的表面张力的作用,D错误。
故选B。
2.B
【详解】A.机械能可以完全转化为内能,反之则不能,A错误;
B.由热力学第二定律知不可能从单一热源吸收热量全部变成功而不产生其它影响,B正确;
C.第二类永动机不可能制成,是因为违反了热力学第二定律,C错误;
D.根据热力学第二定律可知,热量不可能自发从低温物体传到高温物体,D错误;
故故选:B;
3.ACD
【详解】A.气泡上升过程中,温度升高,压强减小,则根据
=C
可知,体积变大,气体对外做功,A正确;
B.气泡的温度升高,则气体分子的平均动能变大,并非气泡内每个气体分子的动能都变大,B错误;
C.气体温度升高,内能变大,气体对外做功,根据
可知,气泡内气体从外界吸收热量,C正确;
D.因大气压强不变,则随水深度的减小,气泡的压强减小,根据气体压强的微观意义可知,气泡内分子单位时间内对气泡壁单位面积的撞击力减小,D正确。
故选ACD。
4.BD
【详解】A.某种物体的温度是0 ℃,内能不为0,所以物体中分子的平均动能不为零,故A错误;
B.温度是分子平均动能的标志,故物体的温度升高时,分子的平均动能一定增大,内能的大小还与物质的多少以及分子势能有关,所以内能不一定增大,故B正确;
C.当分子间的距离增大时,分子间的引力和斥力均减小,斥力减小得快,当分子间距小于r0时,分子间的斥力大于引力,分子力表现为斥力,当分子间距大于r0时,分子间的斥力小于引力表现为引力,故C错误;
D.温度是分子平均动能的标志,所以10 g、100 ℃的水的分子平均动能等于10 g、100 ℃的水蒸气的分子平均动能,同样温度的水变为同样温度的水蒸气要吸收热量,所以100 ℃水的内能小于100 ℃的相同质量的水蒸气的内能,故D正确。
故选BD。
5.C
【详解】A.气体的摩尔体积与阿伏加德罗常数之比等于一个气体分子运动占据的空间的体积,选项A错误;
B.显微镜下观察到的墨水中的小炭粒所做的不停的无规则运动,是小颗粒的运,不是分子的运动,选项B错误;
C.气体的压强是由于大量气体分子频繁撞击器壁产生的,选项C正确;
D.气体温度升高时,分子平均速率变大,但不是每个分子的速率都增大,仍遵循“中间多、两头少”的分布规律,选项D错误。
故选C。
6.A
【详解】A.同一温度下,中等速率大的氧气分子数所占的比例大,即氧气分子呈现“中间多,两头少”的分布规律,故A正确。
BC.随着温度的升高,氧气分子中速率大的分子所占的比例增大,从而使分子平均动能增大,则两种状态氧气分子的平均动能不相等,故BC错误;
D.由图可知,②中速率大分子占据的比例较大,则说明②对应的平均动能较大,故②对应的温度较高,故D错误。
故选A。
7.C
【详解】A.根据一定质量理想气体方程=C,且得到
p=ρ
所以图像斜率与温度成正比所以da过程气体温度变大,A错误;
B.根据A选项分析,ab过程斜率变小,温度降低,而理想气体内能只与温度有关,内能减小。密度变大,体积减小,所以外界对气体做功,根据热力学第一定律
ΔU=Q+W
得Q<0,所以气体放热,B错误;
C.bc过程斜率变小,温度降低,内能减小,密度不变,体积不变,W=0,结合ΔU=Q+W得到Q<0,所以气体放热,C正确;
D.cd过程斜率不变,气体温度不变,分子平均动能不变,但气体压强减小,根据压强微观解释,气体分子单位时间内对器壁单位面积碰撞次数减少,D错误。
故选C。
8.D
【详解】A.从状态A到状态B,气体压强不变,体积变大,可知气体温度升高,故气体的内能增大,从状态B到状态C,气体压强减小,体积不变,可知气体温度降低,气体的内能减小,故A错误;
B.从状态B到状态C,气体压强减小,体积不变,气体的内能减小,根据热力学第一定律可知,气体向外界放热,故B错误;
C.从状态C到状态A,气体的压强体积乘积先增大后减小,可知气体的温度先增大后减小,故气体分子运动的平均速率先变大后变小,故C错误;
D.气体按图示过程循环一次,状态B时气体压强体积乘积最大,温度最高,故状态B时气体的内能最大,故D正确。
故选D。
9.B
【详解】AB.根据理想气体的状态方程
可知a→b气体温度升高,内能增加,且体积增大气体对外界做功,则W < 0,由热力学第一定律
U = W + Q
可知a→b过程中气体吸热,A错误、B正确;
C.根据理想气体的状态方程
可知,p—V图像的坐标值的乘积反映温度,a状态和c状态的坐标值的乘积相等,而中间状态的坐标值乘积更大,a→c过程的温度先升高后降低,且状态b的温度最高,C错误;
D.a→c过程气体体积增大,外界对气体做负功,D错误。
故选B。
10.B
【详解】根据
可知温度先上升后下降。
故选B。
11.AC
【详解】B.由图象可知,p-V图象的BDA是双曲线的一部分,则由B到A变化是等温变化,气体的温度不变,气体内能不变,即:
△U=0
由图象可知,由B到A过程气体体积变小,外界对气体做功
W>0
由热力学第一定律
△U=W+Q
可知
Q<0
气体要放热,故B错误;
A.气体由A变到B,温度不变,内能不变,体积变大,气体对外做功,根据热力学第一定律可知,气体吸热,故A正确;
CD.气体由A到B的过程要吸收热量,吸收的热量等于气体对外做的功
Q=W
在B到A的过程中,气体要放出热量,放出的热量等于外界对气体做的功
Q'=W'
由图象可知,从A到B与从B到A过程,气体体积变化量相等,当从A到B过程,平均压强大,气体做功,即
W>W'
则
Q>Q'
即:气体由A变到B再变到A,吸热多于放热,故C正确,D错误;
故选AC。
12.C
【详解】A.根据理想气体状态方程
可得
根据图像中对应的值,可知道两种状态下的压强和体积,代入得到
,
所以b、c两个状态气体温度相同,A正确;
B.由图像可知,bc过程气体压强与体积的乘积pV先增大后减小,由理想气体状态方程
可知,气体温度先升高,后降低,B正确;
C.bc过程中,体积增大,气体对外做功,则
B选项中已知,温度先升高,后降低,则内能先增大后减小,根据热力学第一定律有
可知,气体先吸热,后放热或仍然吸热,但吸收的热量小于气体对外做的功,C错误;
D.ab过程中,体积不变,压强增大,根据查理定律
所以ab过程中,温度升高,分子平均动能增大,在单位时间内气体分子对单位器壁面积的平均作用力增加,D正确;
故选C。
13.D
【详解】A.从A到B温度不变有
从B到C体积不变,则状态C时的压强为
故A错误;
B.B→C过程气体体积不变,则W=0,温度降低,内能减小,即 ,根据热力学第一定律可知 ,即气体向外界放热,故B错误;
C.A→B过程中体积减小,则外界对气体做功,由于压强变大,所以外界对气体做功大于,所以C错误;
D.A→B过程中温度不变,所以单个分子对容器壁的平均撞击力不变,故D正确。
故选D。
14.BD
【详解】A. 由理想气体状态方程可得
由图像可以看出
所以
即过程气体压强减小是由于单位体积内分子数减少和温度降低导致的,故A错误;
B. 理想气体状态方程和图形面积表示做功可知,一个循环过程中,外界对气体做的功大于气体对外界做的功,故B正确;
C.由图像可知,过程外界对气体做的功大于过程气体对外做的功,所以过程向外界释放的热量大于过程从低温热源吸收的热量,故C错误;
D.因为两个过程是绝热过程, 过程气体对外做的功,气体温度由减小到,等于过程外界对气体做的功,气体温度由增加到,由热力学第一定律可知,过程气体对外做的功等于过程外界对气体做的功,故D正确。
故选BD。
15.ABC
【详解】A.由图知气体的pV一直增大,由知气体的温度一直升高,一定量的理想气体内能只跟温度有关,因温度一直升高,故气体的内能一直增加,故A正确.
B.气体的体积增大,则气体一直对外做功,故B正确.
C.气体的内能一直增加,并且气体一直对外做功,根据热力学第一定律可知气体一直从外界吸热,故C正确.
D.气体吸收的热量用于对外功和增加内能,故D错误.
故选ABC.
【点睛】根据气体状态方程去判断温度,从而知道内能的变化.根据气体体积的变化分析做功情况.结合热力学第一定律分析.
16.AB
【详解】A.气体ab过程体积不变,外界对气体没有做功,随着温度的升高,气体的内能增大,故A正确;
B.a到b过程根据题图,由理想气体的状态方程,可知
所以
同理
解得
所以
故B正确;
C.由于理想气体分子之间的相互作用力可以忽略不计,所以过程bc中分子势能始终为0,故C错误;
D.温度是分子平均动能的标志,是大量分子运动的统计规律,对单个的分子没有意义,所以过程bc中气体的温度降低,分子的平均动能减小,并不是每一个分子的速率都减小,故D错误;
故选AB。
17.A
【详解】A.A→B过程为恒温过程,体积增大,气体对外界做功,由可知,气体吸收热量。A正确;
B.结合A中分析,由可知,压强减小。B错误;
CD.B→C过程,根据
结合数学知识可知,B、C两点与—273.15℃点的连线为等压线,并且,斜率越大,压强越小,所以B→C过程压强增大,由题意,B→C分子数不变,体积减小,气体分子的数密度增大。CD错误。
故选A。
18.D
【详解】AB.过程由图可知为等温变化,气体内能不变,根据玻意耳定律可知,当压强p增大时,体积V减小,可知外界对气体做功,根据热力学第一定律,由于内能不变,可知过程气体放出热量,故AB错误;
C.由图可知为等容变化,为等压变化,过程中气体温度升高,根据盖—吕萨克定律可知体积变大,由于压强不变,温度升高,气体分子平均速率增大,则气体分子在单位时间内撞击单位面积容器壁的次数减少,故C错误;
D.由于a、c两个状态体积相同,则过程气体体积的变化量与过程气体体积的变化量相同,而过程气体压强不变,过程气体压强增大,根据可知,过程气体对外界做的功小于过程外界对气体做的功,故D正确。
故选D。
19.D
【详解】A.由A到B,温度升高,气体分子的平均动能增大,但不是气体所有分子的动能都增大,故A错误;
B.由B到C,温度不变,内能不变,即
体积变大,气体对外界做功,则
根据热力学第一定律知
即
气体从外界吸收热量,故B错误;
C.由C到D发生等容变化,根据查理定律有
又
则
即由C到D,气体压强减小;由C到D,温度降低,内能减小,故C错误;
D.O、A、D三点在同一直线上,说明状态A和状态D压强相等,状态D温度高,分子的平均动能大,所以D状态时单位时间内与器壁单位面积碰撞的分子数比A状态少,故D正确。
故选D。
20.B
【详解】A.过程中,气体温度不变,则内能不变,气体体积减小,则外界对气体做功,故A错误;
B.过程中,体积不变,分子数密度不变,气体压强增大,温度升高,气体分子的平均速率增大,则气体分子在单位时间内与器壁单位面积碰撞的次数增多,故B正确;
C.过程中,为绝热过程,没有热传递,由于体积增加,气体对外界做功,据热力学第一定律可知,内能减少,温度降低,气体的分子平均动能减少,故C错误;
D.体积不变,气体压强减小,温度降低,气体向外界放出热量,故D错误。
故选B。
21. AB 直 质量一定 温度不变
【详解】(1)[1]AB.探究气体等温变化的规律,条件是对于一定质量的气体而言,因此需要保证封闭气体质量不变,故实验中不能出现漏气现象,保证温度不变应该缓慢推动活塞,如果太快的话,气体温度会发生变化,故AB正确;
C.等温变化的规律为
不必要测出气体的质量,只需看它是否满足变化规律即可,故C错误。
故选AB;
(2)[2]是曲线,不容易判断,为了更直观地判断压强p与其体积V的数量关系,正比关系更能形象直观的体现二者的关系,故应做出图像;
[3][4][5]对图线进行分析,如果在误差允许范围内该图线是一条过原点的倾斜直线,成立的条件是一定质量的理想气体温度不变,故说明在质量一定和温度不变时,气体的压强与其体积成反比。
22. 质量 温度 p1V1=p2V2 AC
【详解】(1)[1][2]探究气体等温变化的规律,需要保持不变的量是气体的质量和温度;
(2)[3]一定量的气体在温度保持不变时,压强与体积成反比,即压强与体积的乘积不变,如果在误差允许范围内,p1、p2、V1、V2之间满足关系式是
p1V1=p2V2
(3)[4]AB.由理想气体状态方程
可知
pV=CT
对于一定量的气体,温度T越高pV越大,即p-V图象离坐标轴越远,已知
T1>T2
故A正确,B错误;
CD.由理想气体状态方程
可知
对于一定量的气体,温度T越高图象的斜率越大,已知
T1>T2
故C正确,D错误。
故选AC。
23. A 一条过原点的直线 BD/DB ①
【详解】(1)[1] A.为保证封闭气体的气密性,应在柱塞与注射器壁间涂上润滑油,故A正确;
B.为避免温度发生变化,不应快速推拉柱塞,故B错误;
C.为避免温度发生变化,不能用手握注射器再推拉柱塞,故C错误;
D.注射器旁的刻度尺只要刻度分布均匀即可,可以不标注单位,故D错误。
故选A。
(2)[2]根据
若气体的压强跟体积反比,则该图线应当是一条过原点的直线。
(3)[3] AB.注射器内体积越大,连接软管内气体体积相对总体积就越小,实线越接近双曲线,故A错误,B正确;
CD.连接软管内气体体积,被封闭气体初始体积,根据
即
设
则
图像斜率随x增大而变小,故C错误,D正确。
(4)[4]压缩气体时发生了漏气,相当于逐渐变大的过程中,压强偏小,则作出的图线应为图(b)中的①。
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