Question

【題目】把一個小燒瓶和一根彎成直角的均勻玻璃管用橡皮塞連成如圖所示的裝置.在玻璃管內引入一小段油柱,將一定質量的空氣密封在容器內,被封空氣的壓強跟大氣壓強相等.如果不計大氣壓強的變化,利用此裝置可以研究燒瓶內空氣的體積隨溫度變化的關系.

(1) 關于瓶內氣體,下列說法中正確的有____.

A. 溫度升高時,瓶內氣體體積增大,壓強不變

B. 溫度升高時,瓶內氣體分子的動能都增大

C. 溫度升高,瓶內氣體分子單位時間碰撞到容器壁單位面積的次數增多

D. 溫度不太低,壓強不太大時,可視為理想氣體

(2) 改變燒瓶內氣體的溫度,測出幾組體積V與對應溫度T的值,作出V-T圖象如圖所示.已知大氣壓強p0=1×105 Pa,則由狀態a到狀態b的過程中,氣體對外做的功為____J.若此過程中氣體吸收熱量60 J,則氣體的內能增加了____J.

(3) 已知1 mol任何氣體在壓強p0=1×105 Pa,溫度t0=0 ℃時,體積約為V0=22.4 L.瓶內空氣的平均摩爾質量M=29 g/mol,體積V1=2.24 L,溫度為T1=25 ℃.試估算瓶內空氣的質量.

Answer 1

【答案】AD50；10=,m=×M=2.66 g.

【解析】

試題（1）溫度升高時，由于氣壓等于外界大氣壓，不變，故瓶內氣體體積增大，故A正確；溫度升高時，瓶內氣體分子的熱運動的平均動能增大，但不是每個分子的動能均增加，故B錯誤；氣體壓強是分子對容器壁的頻繁碰撞產生的；溫度升高，分子熱運動的平均動能增加，氣壓不變，故瓶內氣體分子單位時間碰撞到容器壁單位面積的次數減少，故C錯誤；溫度不太低，壓強不太大時，實際氣體均可視為理想氣體，故D正確；

（2）由狀態a到狀態b的過程中，氣體對外做的功為：

若此過程中氣體吸收熱量60J，則氣體的內能增加：

（3）瓶內空氣體積V1=2.24L，溫度為T1=25+273=298K，轉化為標準狀態，有：解得：

，物質的量為：，故質量：