Question

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組為了探究氣缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p與缸內(nèi)氣柱長度h的關(guān)系，設(shè)計(jì)了一帶有活塞（橫截面積S=5cm2）并封閉了氣體的密閉金屬氣缸，如圖甲所示。某次實(shí)驗(yàn)過程中，活塞緩慢下壓，記錄數(shù)據(jù)后繪制出如圖乙所示圖像。請回答下列問題：
（1）活塞下壓過程中，缸內(nèi)氣體質(zhì)量（選填“變小”、“變大”或“不變”）；
（2）據(jù)圖乙可知，缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p與長度h成比；
（3）經(jīng)測量，當(dāng)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p為1×105Pa時(shí)，缸內(nèi)氣體的密度為1.3kg/m3 ， 那么，當(dāng)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p為5×105Pa時(shí)，缸內(nèi)氣體的密度為kg/m3。

Answer 1

【答案】
（1）不變
（2）反
（3）6.5
【解析】解：（1）當(dāng)活塞向下壓，由于氣缸內(nèi)的氣體的多少并沒有發(fā)生變化，所以它的質(zhì)量并不發(fā)生改變；
（2）由圖象可得：一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，Ph乘積為一定值，即壓強(qiáng)與氣缸內(nèi)氣體的長度成反比；
（3）由圖象乙知，當(dāng)氣體壓強(qiáng)p為1×105Pa時(shí)對應(yīng)的缸內(nèi)氣體的長度為h1=10cm ，
所以氣缸內(nèi)氣體的體積為：V1=Sh1 ，
氣缸內(nèi)氣體的質(zhì)量為：m=ρ1V1=ρ1Sh1 ，
由圖象乙可知，當(dāng)氣體壓強(qiáng)p為5×105Pa時(shí)對應(yīng)的缸內(nèi)氣體的長度為h2=2cm ， 在此過程中氣體的質(zhì)量不變，
所以m=ρ2V2=ρ2Sh2 ，
所以ρ1Sh1=ρ2Sh2 ，
解得：ρ2=×1.3kg/m3=6.5kg/m3 ．
故答案為：（1）不變；（2）反；（3）6.5 ．
（1）物體的質(zhì)量是指物體所含某種物質(zhì)的多少，當(dāng)把打氣筒的活塞向下壓時(shí)，由于出氣口被封住，管內(nèi)氣體多少并沒有發(fā)生改變，所以其質(zhì)量應(yīng)該不變；
（2）根據(jù)圖象乙可知：一定質(zhì)量的氣體，溫度不變時(shí)，Ph乘積為一定值，即壓強(qiáng)與長度成反比；
（3）根據(jù)圖象乙，得出氣體壓強(qiáng)p為1×105Pa時(shí)對應(yīng)的缸內(nèi)氣體的長度，根據(jù)氣缸的橫截面積，求出氣缸內(nèi)氣體的體積和質(zhì)量，然后求出當(dāng)缸內(nèi)氣體壓強(qiáng)p為5×105Pa時(shí)，缸內(nèi)氣體的密度。