某實驗小組為了探究氣缸內氣體壓強p與缸內氣柱長度h的關係，設計了一帶有活塞（橫截面積S=5cm2）並封閉了氣體...

問題詳情：

某實驗小組為了探究氣缸內氣體壓強p與缸內氣柱長度h的關係，設計了一帶有活塞（橫截面積S=5cm2）並封閉了氣體的密閉金屬氣缸，如圖*所示．某次實驗過程中，活塞緩慢下壓，記錄資料後繪製出如圖乙所示圖象．請回答下列問題：

（1）活塞下壓過程中，缸內氣體質量　　　　　　（選填“變小”、“變大”或“不變”）；

（2）據圖乙可知，缸內氣體壓強p與長度h成　　　　　　比；

（3）經測量，當缸內氣體壓強p為1×105Pa時，缸內氣體的密度為1.3kg/m3，那麼，當缸內氣體壓強p為5×105Pa時，缸內氣體的密度為　　　　　　kg/m3．

【回答】

【考點】氣體壓強跟體積的關係．

【分析】（1）物體的質量是指物體所含某種物質的多少，當把打氣筒的活塞向下壓時，由於出氣口被封住，沒有氣體跑出來，管內氣體多少並沒有發生改變，所以其質量應該不變；

（2）根據圖象乙可知：一定質量的氣體，溫度不變時，Ph乘積為一定值，即壓強與長度成反比，

（3）根據圖象乙，得出氣體壓強p為1×105Pa時對應的缸內氣體的長度，根據氣缸的橫截面積，求出氣缸內氣體的體積和質量，然後求出當缸內氣體壓強p為5×105Pa時，缸內氣體的密度．

【解答】解：

（1）氣缸是封閉的，當活塞向下壓，由於氣缸內的氣體含量並沒有發生變化，所以它的質量並不發生改變；

（2）由圖象可得：一定質量的氣體，溫度不變時，Ph乘積為一定值，即壓強與氣缸內氣體的長度成反比；

（3）由圖象乙可知，當氣體壓強p為1×105Pa時對應的缸內氣體的長度為h1=10cm，

所以氣缸內氣體的體積為：V1=Sh1，

氣缸內氣體的質量為：m=ρ1V1=ρ1Sh1，

由圖象乙可知，當氣體壓強p為5×105Pa時對應的缸內氣體的長度為h2=2cm，在此過程中氣體的質量不變，

所以m=ρ2V2=ρ2Sh2，

所以ρ1Sh1=ρ2Sh2，

解得：ρ2==ρ1=×1.3kg/m3=6.5kg/m3．

故*為：（1）不變；（2）反；（3）6.5．

知識點：熱機

題型：實驗,探究題