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如图所示,开口向上竖直放置的内壁光滑气缸,其侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量...

如图所示,开口向上竖直放置的内壁光滑气缸,其侧壁是绝热的,底部导热,内有两个质量均为m的密闭活塞,活塞A导热,活塞B绝热,将缸内理想气体分成Ⅰ、Ⅱ两部分.初状态整个装置静止不动且处于平衡状态,Ⅰ、Ⅱ两部分气体的高度均为L0,温度为 T0.设外界大气压强为P0保持不变,活塞横截面积为 S,且mg=p0s,环境温度保持不变.求:在活塞 A上逐渐添加铁砂,当铁砂质量等于2m时,两活塞在某位置重新处于平衡,活塞A下降的高度.

 

【解析】 对Ⅰ气体,初状态    p1=p0+=2p0 末状态   p′1=p0+=4p0 由玻意耳定律得:p1l0S=p1′l1Sl1=l 0 对Ⅱ气体,初状态    p2=p1+=3p0 末状态    p′2=p′1+=5p0 由玻意耳定律得:p2l0S=p2′l2S 得:l 2=l 0 A活塞下降的高度为:△lA=(l0−l1)+(l0−l2)=l0 B活塞下降的高度为:△lB=l0−l2=l0
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考点分析:
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在做用油膜法估测分子的大小的实验中,实验简要步骤如下:

A.根据油酸酒精溶液的浓度,算出一滴溶液中纯油酸的体积V.

B.用浅盘装入约2 cm深的水.

C.将一滴油酸酒精溶液滴在水面上,待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上.

D.将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上,数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去,多于半个的算一个),再根据方格的边长求出油膜的面积S.

 

E.用公式求出薄膜厚度,即油酸分子的大小.

上述步骤中有步骤遗漏或步骤不完全,请指出: (1)                         

(2)                          

 

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用油膜法估测油酸分子的大小实验中,有下列实验步骤:

往边长约为40 cm的浅盘里倒入约2 cm深的水.待水面稳定后将适量的痱子粉均匀地撒在水面上.

用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上,待油膜形状稳定.

将画有油膜形状的玻璃板平放在坐标纸上,计算出油膜的面积,根据油酸的体积和面积计算出油酸分子直径的大小.

用注射器将事先配好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下量筒内每增加一定体积时的滴数,由此计算出一滴油酸酒精溶液的体积.

将玻璃板放在浅盘上,然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上.

完成下列填空:

(1)上述步骤中,正确的顺序是_____                _____(填写步骤前面的数字)

(2)1 cm3的油酸溶于酒精,制成300 cm3的油酸酒精溶液;测得l cm3的油酸酒精溶液有50滴.现取一滴该油酸酒精溶液滴在水面上,测得所形成的油膜的面积是0.13 m2

由此估算出油酸分子的直径为___          ___m(结果保留l位有效数字)

 

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用油膜法估测分子的大小.

实验器材有:浓度为0.05%(体积分数)的油酸酒精溶液、最小刻度为0.1 mL的量筒、盛有适量清水的浅盘、痱子粉、胶头滴管、玻璃板、彩笔、坐标纸(最小正方形边长为1 cm).

(1)下面给出的实验步骤中,正确排序应为______(填序号)

为估算油酸分子的直径,请补填最后一项实验步骤D

A.待油酸薄膜的形状稳定后,将玻璃板放在浅盘上,用彩笔将油酸薄膜的形状画在玻璃板上

B.用滴管将浓度为0.05%的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒中,记下滴入1 mL油酸酒精溶液的滴数N

C.将痱子粉均匀地撒在浅盘内水面上,用滴管吸取浓度为0.05 %的油酸酒精溶液,从低处向水面中央滴入一滴

D_______________________________________________

 

_________________________________________________.

(2)利用以上测量数据,写出单个油酸分子直径的表达式为

___________________________________________.

 

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已知气泡内气体的密度为1.29kg/,平均摩尔质量为0.29kg/mol.阿伏加德罗常数,取气体分子的平均直径为,若气泡内的气体能完全变为液体,请估算液体体积与原来气体体积的比值.(结果保留一位有效数字)

 

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若将气泡内的气体视为理想气体,气泡从湖底上升到湖面的过程中,对外界做了0.6J的功,则此过程中的气泡______(填吸收放出)的热量是________J.气泡到达湖面后,温度上升的过程中,又对外界做了0.1J的功,同时吸收了0.3J的热量,则此过程中,气泡内气体内能增加了__________J

 

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