题目内容
(2011?闵行区二模)如图所示,一根上细下粗、粗端与细端都粗细均匀的玻璃管上端开口、下端封闭,上端足够长,下端(粗端)中间有一段水银封闭了一定质量的理想气体.现对气体缓慢加热,气体温度不断升高,水银柱上升,则被封闭气体体积和热力学温度的关系最接近哪个图象( )
分析:气体温度不断升高,水银柱上升,当水银柱未进入细管时,封闭气体压强不变,发生等压变化,根据盖-吕萨克定律,体积与热力学温度成正比.当水银柱进入细管时,封闭气体的压强逐渐增大.当水银柱完全进入粗管时,封闭气体又等压变化.本题根据盖-吕萨克定律和气态方程研究.
解答:解:当水银柱未进入细管时,封闭气体压强不变,发生等压变化,根据盖-吕萨克定律,体积与热力学温度成正比,
=c=
,V-t图象是过原点的倾斜的直线.
当水银柱进入细管时,封闭气体的压强逐渐增大,由题可知,T增大,V增大,由气态方程
=nR,得
=
,图线上的点与原点连线的斜率K=
,当P增大时,K减小.
当水银柱完全进入粗管时,封闭气体压强不变,发生等压变化,根据盖-吕萨克定律,体积与热力学温度成正比,
=c′=
,V-t图象也是过原点的倾斜的直线,因为P1<P2 则这段直线斜率减小.
故选A.
V |
T |
nR |
P1 |
当水银柱进入细管时,封闭气体的压强逐渐增大,由题可知,T增大,V增大,由气态方程
PV |
T |
V |
T |
nR |
P |
V |
T |
当水银柱完全进入粗管时,封闭气体压强不变,发生等压变化,根据盖-吕萨克定律,体积与热力学温度成正比,
V |
T |
nR |
P2 |
故选A.
点评:本题考查分析理解物理图象的能力.本题也可以就根据气态方程研究.关键要抓住水银未进入粗管和完全进入过程,封闭气体发生等压变化.
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