题目内容
利用如图装置可测量大气压强和容器的容积。步骤如下:
①将倒U形玻璃管A的一端通过橡胶软管与直玻璃管B连接,并注入适量的水,另一端插入橡皮塞,然后塞住烧瓶口,并在A上标注此时水面的位置K;再将一活塞置于10ml位置的针筒插入烧瓶,使活塞缓慢推移至0刻度位置;上下移动B,保持A中的水面位于K处,测得此时水面的高度差为17.1cm。
②拔出橡皮塞,将针筒活塞置于0ml位置,使烧瓶与大气相通后再次塞住瓶口;然后将活塞抽拔至10ml位置,上下移动B,使A中的水面仍位于K,测得此时玻璃管中水面的高度差为16.8cm。(玻璃管A内气体体积忽略不计,ρ=1.0×103kg/m3,取g=10m/s2)
(1)若用V0表示烧瓶容积,p0表示大气压强,△V示针筒内气体的体积,△p1、△p2表示上述步骤①、②中烧瓶内外气体压强差大小,则步骤①、②中,气体满足的方程分别为_______________、_______________。
(2)由实验数据得烧瓶容积V0=_____ml,大气压强p0=____Pa。
(3)(单选题)倒U形玻璃管A内气体的存在
(A)仅对容积的测量结果有影响
(B)仅对压强的测量结果有影响
(C)对二者的测量结果均有影响
(D)对二者的测量结果均无影响
答案:(1)p0(V0+△V)=( p0+△p1) V0; p0V0=( p0-△p2) (V0+△V);
(2)560 9.58×104
(3)C
解析:
(1)对于步骤①,根据玻意耳定律可得p0(V0+△V)=( p0+△p1) V0;对于步骤②,根据玻意耳定律可得p0V0=( p0-△p2) (V0+△V);
(2)联立解得V0=△V=56×10ml=560ml;p0=△p1=56×0.171×1.0×103×10 Pa=9.58×104 Pa。
(3)倒U形玻璃管A内气体的存在对体积的测量结果有影响,压强数据来自于大气压强和液面差,与璃管A内气体无关,选项A正确。