Question

某同學在做“驗證溫度不變時氣體的壓強跟體積的關系”實驗時，實驗過程為：緩慢推動注射器活塞，記錄下了一組氣體體積值，并同時由連接計算機的壓強傳感器測得對應體積的壓強值，將數(shù)據(jù)輸入計算機處理后，得到了V-1/p關系圖線．第一次實驗得到圖線a，如圖所示．該同學檢查了裝置以后，沒有找到誤差原因，于是又重新進行了第二次和第三次實驗，結果分別得到圖線b和圖線c．（設實驗過程中，環(huán)境溫度沒有變化）

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

 

（A）兩次實驗記錄的數(shù)據(jù)不同，
（B）兩次實驗封閉的氣體質(zhì)量不同，
（C）兩次實驗注射器活塞與筒壁間的摩擦力不同，
（D）兩次實驗時外界大氣壓不同．
（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：

 

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（3）根據(jù)圖線a、b、c，試分析造成三次實驗圖線都不過原點且交于縱坐標上同一點的可能原因是：

 

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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

1

P

=0時，氣體被壓縮至體積為零，但不通過坐標原點，說明有雜質(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）；
而題目明確實驗過程中，環(huán)境溫度沒有變化，故ACD錯誤，B正確；
（2）通過圖象分析發(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；
而題目明確實驗過程中，環(huán)境溫度沒有變化，故一定是氣體質(zhì)量增加了；
（3）當

1

P

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

點評：本題關鍵明確實驗原理，特別是數(shù)據(jù)處理的技巧，第3問是測量雜質(zhì)體積的方法．