Question

【题目】把一个小烧瓶和一根弯成直角的均匀玻璃管用橡皮塞连成如图所示的装置.在玻璃管内引入一小段油柱,将一定质量的空气密封在容器内,被封空气的压强跟大气压强相等.如果不计大气压强的变化,利用此装置可以研究烧瓶内空气的体积随温度变化的关系.

(1) 关于瓶内气体,下列说法中正确的有____.

A. 温度升高时,瓶内气体体积增大,压强不变

B. 温度升高时,瓶内气体分子的动能都增大

C. 温度升高,瓶内气体分子单位时间碰撞到容器壁单位面积的次数增多

D. 温度不太低,压强不太大时,可视为理想气体

(2) 改变烧瓶内气体的温度,测出几组体积V与对应温度T的值,作出V-T图象如图所示.已知大气压强p0=1×105 Pa,则由状态a到状态b的过程中,气体对外做的功为____J.若此过程中气体吸收热量60 J,则气体的内能增加了____J.

(3) 已知1 mol任何气体在压强p0=1×105 Pa,温度t0=0 ℃时,体积约为V0=22.4 L.瓶内空气的平均摩尔质量M=29 g/mol,体积V1=2.24 L,温度为T1=25 ℃.试估算瓶内空气的质量.

Answer 1

【答案】AD50；10=,m=×M=2.66 g.

【解析】

试题（1）温度升高时，由于气压等于外界大气压，不变，故瓶内气体体积增大，故A正确；温度升高时，瓶内气体分子的热运动的平均动能增大，但不是每个分子的动能均增加，故B错误；气体压强是分子对容器壁的频繁碰撞产生的；温度升高，分子热运动的平均动能增加，气压不变，故瓶内气体分子单位时间碰撞到容器壁单位面积的次数减少，故C错误；温度不太低，压强不太大时，实际气体均可视为理想气体，故D正确；

（2）由状态a到状态b的过程中，气体对外做的功为：

若此过程中气体吸收热量60J，则气体的内能增加：

（3）瓶内空气体积V1=2.24L，温度为T1=25+273=298K，转化为标准状态，有：解得：

，物质的量为：，故质量：