Question

某同學(xué)在做“驗(yàn)證溫度不變時(shí)氣體的壓強(qiáng)跟體積的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)過(guò)程為：緩慢推動(dòng)注射器活塞，記錄下了一組氣體體積值，并同時(shí)由連接計(jì)算機(jī)的壓強(qiáng)傳感器測(cè)得對(duì)應(yīng)體積的壓強(qiáng)值，將數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)處理后，得到了V-1/p關(guān)系圖線．第一次實(shí)驗(yàn)得到圖線a，如圖所示．該同學(xué)檢查了裝置以后，沒(méi)有找到誤差原因，于是又重新進(jìn)行了第二次和第三次實(shí)驗(yàn)，結(jié)果分別得到圖線b和圖線c．（設(shè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，環(huán)境溫度沒(méi)有變化）

（1）根據(jù)圖線a和b分析，第一次實(shí)驗(yàn)和第二次實(shí)驗(yàn)得到的圖線不同，其可能的原因是

 

（A）兩次實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)不同，
（B）兩次實(shí)驗(yàn)封閉的氣體質(zhì)量不同，
（C）兩次實(shí)驗(yàn)注射器活塞與筒壁間的摩擦力不同，
（D）兩次實(shí)驗(yàn)時(shí)外界大氣壓不同．
（2）圖線c出現(xiàn)了一小段曲線，產(chǎn)生這一現(xiàn)象的可能原因是：

 

．
（3）根據(jù)圖線a、b、c，試分析造成三次實(shí)驗(yàn)圖線都不過(guò)原點(diǎn)且交于縱坐標(biāo)上同一點(diǎn)的可能原因是：

 

．

Answer 1

分析：（1）圖象是直線，符合玻意耳定律，兩條圖象不重合，可能是溫度不同，也可能是氣體質(zhì)量不同；
（2）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程公式

PV

T

=C，由于PV增加，故可能是T增加，也可能是C增加，C與氣體的質(zhì)量成正比；
（3）當(dāng)

1

P

=0時(shí)，氣體被壓縮至體積為零，但不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，說(shuō)明有雜質(zhì)．

解答：解：（1）根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程

PV

T

=C，圖象是直線，符合玻意耳定律，兩條圖象不重合，可能是溫度不同，也可能是氣體質(zhì)量不同（即常數(shù)C不同）；
而題目明確實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，環(huán)境溫度沒(méi)有變化，故ACD錯(cuò)誤，B正確；
（2）通過(guò)圖象分析發(fā)現(xiàn)斜率k在增加，即PV的乘積在增加，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程公式

PV

T

=C，由于PV增加，故可能是T增加，也可能是C增加，即氣體質(zhì)量增加；
而題目明確實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，環(huán)境溫度沒(méi)有變化，故一定是氣體質(zhì)量增加了；
（3）當(dāng)

1

P

=0時(shí)，氣體被壓縮至體積為零，但不通過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)，說(shuō)明有雜質(zhì)；
故答案為：（1）B，（2）漏進(jìn)氣體或溫度升高，（3）注射器內(nèi)含有雜質(zhì)．

點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵明確實(shí)驗(yàn)原理，特別是數(shù)據(jù)處理的技巧，第3問(wèn)是測(cè)量雜質(zhì)體積的方法．