Question

請回答下列有關DIS實驗“研究氣體的壓強與體積的關系”的問題．
（1）如圖所示，用一個帶有刻度的注射器及DIS實驗系統來探究氣體的壓強與體積關系．實驗中氣體的質量保持不變，氣體的體積直接從注射器上讀出，氣體的壓強是由圖中

 

傳感器通過計算機系統得到．
（2）完成本實驗的基本要求是

 

A．在等溫條件下操作．
B．封閉氣體的容器密封良好．
C．必須弄清所封閉氣體的質量．
D．氣體的壓強和體積必須用國際單位．
（3）某同學在做本實驗時，按實驗要求組裝好實驗裝置，然后緩慢推動活塞，使注射器內空氣柱從初始體積20.0ml減為12.0ml．實驗共測五次，每次體積值直接從注射器的刻度讀出并輸入計算機，同時由傳感器測得對應體積的壓強值．實驗完成后，計算機屏幕上顯示出如下表所示的實驗結果：

序號	V（m1）	p（×105Pa）	pV（×105Pa?m1）
1	20.0	1.001 0	20.020
2	18.0	1.095 2	19.714
3	16.0	1.231 3	19.701
4	14.0	1.403 0	19.642
5	12.0	1.635 1	19.621

仔細觀察不難發現，pV（×10⁵Pa?m1）一欄中的數值越來越小，造成這一現象的原因可能是

 

A．實驗時注射器活塞與筒壁間的摩擦力不斷增大．
B．實驗時環境溫度增大了．
C．實驗時外界大氣壓強發生了變化．
D．實驗時注射器的空氣向外發生了泄漏．

Answer 1

分析：（1）用DIS實驗“研究氣體的壓強與體積的關系”時，氣壓用壓強傳感器測量；
（2）玻意耳定律成立的前提是等溫且質量一定；
（3）根據理想氣體狀態方程測量．

解答：解：（1）用DIS實驗“研究氣體的壓強與體積的關系”時，氣壓用壓強傳感器測量；
（2）A、B、玻意耳定律成立的前提是等溫且質量一定，故A正確，B正確；
C、玻意耳定律成立的前提是等溫且質量一定，氣體質量具體值不需要測量，故C錯誤；
D、玻意耳定律成立的前提是等溫且質量一定，單位可以不用國際單位，故D錯誤；
（3）A、實驗時注射器活塞與筒壁間的摩擦力不斷增大，不會影響氣壓與體積，故A錯誤；
B、實驗時環境溫度增大了，根據理想氣體狀態方程

PV

T

=C，PV乘積變大，故B錯誤；
C、封閉氣體壓強與外界大氣壓強無關，故C錯誤；
D、實驗時注射器的空氣向外發生了泄漏，根據理想氣體狀態方程

PV

T

=C，常數C與質量有關，變小，故PV乘積減小，故D正確；
故選D．
故答案為：（1）壓強；（2）AB；（3）D．

點評：本題關鍵是明確用DIS實驗“研究氣體的壓強與體積的關系”的原理和誤差來源，要結合理想氣體狀態方程分析．