用DIS研究一定质量气体在温度不变时,压强与体积关系的实验装置如图1所示,用一个带有刻度的注射器及DIS实验系统来探究气体的压强与体积关系。实验中气体的质量保持不变,气体的体积直接读出,气体的压强是由图中压强传感器等计算机辅助系统得到。请回答下列有关问题。
小题1:完成本实验的基本要求是(多选) ( )
A.在等温条件下操作。
B.封闭气体的容器密封良好。
C.必须弄清所封闭气体的质量。
D.气体的压强和体积必须用国际单位。小题2:甲同学在做本实验时,按实验要求组装好实验装置,然后缓慢推动活塞,使注射器内空气柱从初始体积20.0 mL减为12.0 mL。实验共测出五组数据,每次体积值直接从注射器的刻度读出并输入计算机,同时由压强传感器测得对应体积的压强值。实验完成后,计算机屏幕上显示出如下表所示的实验结果:
序号 | V(mL) | p(×105Pa) | pV(×105Pa·mL) |
1 | 20.0 | 1.001 0 | 20.020 |
2 | 18.0 | 1.095 2 | 19.714 |
3 | 16.0 | 1.231 3 | 19.701 |
4 | 14.0 | 1.403 0 | 19.642 |
5 | 12.0 | 1.635 1 | 19.621 |
仔细观察不难发现,pV(×105Pa·mL)一栏中的数值越来越小,造成这一现象的原因可能是 (单选) ( )
A. 实验时注射器活塞与筒壁间的摩擦力不断增大。
B.实验时环境温度增大了。
C.实验时外界大气压强发生了变化。
D.实验时注射器的空气向外发生了泄漏。
小题3:根据你在第(2)题中的选择,为了减小误差,你应当采取的措施是:
______________ ______________ 。
小题4:乙同学实验操作规范正确,根据实验数据画出如图2所示的V-1/p图线不过坐标原点,则截距b代表________________________________________。
小题1:AB
小题2:D
小题3:增加连接处密封性,在注射器活塞上加润滑油
小题4:注射器与压强传感器连接处细管内气体体积
此题涉及气体实验定律的实验查理定律的验证。
小题1:本实验研究的是一定质量的气体在温度不变时的规律,所以温度必须恒定,虽然体积可以变,质量可以未知,但是必须保证气体质量不变,密封性要好。单位统一即可。
小题2:由PV=nRT知,PV减小,可能是温度降低,可能是物质的量减小,实验时注射器的空气向外发生了泄漏。所以答案选D。
小题3:为零减少泄露可以增加连接处密封性,在注射器活塞上加润滑油。
小题4:由图线可以y="Kx+" b,即,所以P(V+V0)=K,截距V0指没有测出的体积,即注射器与压强传感器连接处细管内气体体积。
本题考查实验原理、数据分析、误差分析,知识全面灵活。