Question

14．某小組同學(xué)利用如圖（a）所示的裝置研究一定質(zhì)量氣體的壓強與溫度的關(guān)系．他們在與壓強傳感器相連的試管中封閉了一定質(zhì)量的氣體，將溫度傳感器的熱敏元件伸入到試管內(nèi)部，通過數(shù)據(jù)采集器和計算機測得試管內(nèi)氣體的壓強和溫度．實驗中，把試管浸在燒杯的冷水中，通過在燒杯中逐次加入熱水來改變試管內(nèi)氣體的溫度．
溫度傳感器壓強傳感器試管熱敏元件（a）
（1）該組同學(xué)在先后三次實驗中獲得了三組實驗數(shù)據(jù)，通過計算機繪出的p-t圖象分別如圖（b）中的a、b、c所示，其中三條線不重合的原因是體積不同，或者質(zhì)量不同；

（2）如果圖中p₁為已知量，則圖線a的函數(shù)表達式為$\frac{{p}_{1}}{273}$t+p₁；
（3）如果某次實驗中，加入熱水后沒有充分攪拌，就立即記錄壓強和溫度的數(shù)值，則測量的氣體溫度和該時刻氣體實際溫度相比將一致（填“偏高”“偏低”“一致”）

Answer 1

分析 （1）根據(jù)公式：$\frac{PV}{T}=C$分析不重合的原因即可；
（2）運用數(shù)學(xué)知識求出斜率，然后結(jié)合查理定律即可求出；
（3）由于熱敏電阻在氣體內(nèi)，所以測量的氣體溫度和該時刻氣體實際溫度相比是相等的．

解答 解：（1）由題，是氣體先后三次實驗中獲得了三組實驗數(shù)據(jù)的P-t圖象，根據(jù)公式：$\frac{PV}{T}=C$可知，其中三條線不重合的原因可能是實驗的過程中的體積不同，有可能是開始時氣體的質(zhì)量不同；
（2）斜率為：k=$\frac{△P}{△t}=\frac{{P}_{1}}{273}$；
縱軸截距為：P₁；
故圖線①的函數(shù)表達式為：P=kt+P₁=$\frac{{p}_{1}}{273}$t+p₁；
（3）在實驗的過程中“加入熱水后就立即記錄一次壓強和溫度的數(shù)值”是錯誤的，應(yīng)該是“加入熱水后，在氣體狀態(tài)穩(wěn)定后再記錄壓強和溫度的數(shù)值”；因為這時氣體的溫度與液體的溫度不一定相等，但測量的氣體溫度和該時刻氣體實際溫度相比是相等的．
故答案為：（1）體積不同，或者質(zhì)量不同；（2）$\frac{{p}_{1}}{273}$t+p₁；（3）一致

點評 該題考查對查理定律的驗證，解答本題關(guān)鍵是根據(jù)查理定律進行分析，最后親手做實驗體會實際問題．