某实验小组为了探究气缸内气体压强p与缸内气柱长度h的关系,设计了一带有活塞(横截面积S=5cm2)并封闭了气体...
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问题详情:
某实验小组为了探究气缸内气体压强p与缸内气柱长度h的关系,设计了一带有活塞(横截面积S=5cm2)并封闭了气体的密闭金属气缸,如图*所示.某次实验过程中,活塞缓慢下压,记录数据后绘制出如图乙所示图象.请回答下列问题:
(1)活塞下压过程中,缸内气体质量 (选填“变小”、“变大”或“不变”);
(2)据图乙可知,缸内气体压强p与长度h成 比;
(3)经测量,当缸内气体压强p为1×105Pa时,缸内气体的密度为1.3kg/m3,那么,当缸内气体压强p为5×105Pa时,缸内气体的密度为 kg/m3.
【回答】
【考点】气体压强跟体积的关系.
【分析】(1)物体的质量是指物体所含某种物质的多少,当把打气筒的活塞向下压时,由于出气口被封住,没有气体跑出来,管内气体多少并没有发生改变,所以其质量应该不变;
(2)根据图象乙可知:一定质量的气体,温度不变时,Ph乘积为一定值,即压强与长度成反比,
(3)根据图象乙,得出气体压强p为1×105Pa时对应的缸内气体的长度,根据气缸的横截面积,求出气缸内气体的体积和质量,然后求出当缸内气体压强p为5×105Pa时,缸内气体的密度.
【解答】解:
(1)气缸是封闭的,当活塞向下压,由于气缸内的气体含量并没有发生变化,所以它的质量并不发生改变;
(2)由图象可得:一定质量的气体,温度不变时,Ph乘积为一定值,即压强与气缸内气体的长度成反比;
(3)由图象乙可知,当气体压强p为1×105Pa时对应的缸内气体的长度为h1=10cm,
所以气缸内气体的体积为:V1=Sh1,
气缸内气体的质量为:m=ρ1V1=ρ1Sh1,
由图象乙可知,当气体压强p为5×105Pa时对应的缸内气体的长度为h2=2cm,在此过程中气体的质量不变,
所以m=ρ2V2=ρ2Sh2,
所以ρ1Sh1=ρ2Sh2,
解得:ρ2==ρ1=×1.3kg/m3=6.5kg/m3.
故*为:(1)不变;(2)反;(3)6.5.
知识点:热机
题型:实验,探究题
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