题目内容
通过热学的学习,我们知道,气体的压强跟气体的温度有关.一定质量的气体在体积不变的情况下,气体温度升高时压强增大,气体温度降低时压强减小.1787年法国科学家查理通过实验研究,发现所有的气体都遵从这样的规律:一定质量的气体,在体积不变的情况下,温度每升高(或降低)1℃,增加(或减小)的压强等于它在0℃时压强的
.
(1)根据查理发现的规律,试写出一定质量的气体在体积不变的情况下,其压强与温度t(摄氏温度)之间的函数关系式.
(2)根据查理发现的规律的表述可知,一定质量的气体在体积不变的情况下,其压强与摄氏温度t不成正比,若定义一种新的温度T,使查理发现的规律这样表述:一定质量的气体在体积不变的情况下,其压强与温度T成正比.试通过计算导出温度T与摄氏温度t的关系式.
| 1 | 273 |
(1)根据查理发现的规律,试写出一定质量的气体在体积不变的情况下,其压强与温度t(摄氏温度)之间的函数关系式.
(2)根据查理发现的规律的表述可知,一定质量的气体在体积不变的情况下,其压强与摄氏温度t不成正比,若定义一种新的温度T,使查理发现的规律这样表述:一定质量的气体在体积不变的情况下,其压强与温度T成正比.试通过计算导出温度T与摄氏温度t的关系式.
分析:结合题目中给的信息根据等容变化规律列方程;
由前面推导的式子分别表示出温度为t1、t2时的压强,然后根据等容变化列方程推导出T与t的关系.
由前面推导的式子分别表示出温度为t1、t2时的压强,然后根据等容变化列方程推导出T与t的关系.
解答:解:(1)设0℃时的压强为P0,t℃时的压强为Pt,
根据查理发现的规律的表述,得:
=
整理得:Pt=P0(1+
t)
(2)设温度为t1时的压强为P1,温度为t2时的压强为P2,有:
P1=P0(1+
t1)
P2=P0(1+
t2)
所以有:
=
要使
=
则有:T=273+t
答:(1)压强与温度t(摄氏温度)之间的函数关系式为Pt=P0(1+
t);
(2)温度T与摄氏温度t的关系式T=273+t.
根据查理发现的规律的表述,得:
| Pt-P0 |
| t |
| P0 |
| 273 |
整理得:Pt=P0(1+
| 1 |
| 273 |
(2)设温度为t1时的压强为P1,温度为t2时的压强为P2,有:
P1=P0(1+
| 1 |
| 273 |
P2=P0(1+
| 1 |
| 273 |
所以有:
| P1 |
| P2 |
| 273+t1 |
| 273+t2 |
要使
| P1 |
| P2 |
| T1 |
| T2 |
则有:T=273+t
答:(1)压强与温度t(摄氏温度)之间的函数关系式为Pt=P0(1+
| 1 |
| 273 |
(2)温度T与摄氏温度t的关系式T=273+t.
点评:本题以比较新颖的方式考查了查理定律的应用,要灵活应用题目中给出的信息.
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