Question

一定量的理想氣體與兩種實(shí)際氣體I、II在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下做等壓變化時(shí)的V-T關(guān)系如圖（a）所示，圖中

V-V0

V0-V″

=

1

2

．用三份上述理想氣體作為測(cè)溫物質(zhì)制成三個(gè)相同的溫度計(jì)，然后將其中二個(gè)溫度計(jì)中的理想氣體分別換成上述實(shí)際氣體I、II．在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，當(dāng)環(huán)境溫度為T₀時(shí)，三個(gè)溫度計(jì)的示數(shù)各不相同，如圖（b）所示，溫度計(jì)（ii）中的測(cè)溫物質(zhì)應(yīng)為實(shí)際氣體

 

（圖中活塞質(zhì)量忽略不計(jì)）；若此時(shí)溫度計(jì)（ii）和（iii）的示數(shù)分別為21？C和24？C，則此時(shí)溫度計(jì)（i）的示數(shù)為

 

？C；可見用實(shí)際氣體作為測(cè)溫物質(zhì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生誤差．為減小在T₁-T₂范圍內(nèi)的測(cè)量誤差，現(xiàn)針對(duì)T₀進(jìn)行修正，制成如圖（c）所示的復(fù)合氣體溫度計(jì)，圖中無(wú)摩擦導(dǎo)熱活塞將容器分成兩部分，在溫度為T₁時(shí)分別裝入適量氣體I和II，則兩種氣體體積之比V_I：V_II應(yīng)為

 

．

Answer 1

分析：從V-T關(guān)系圖中看出實(shí)際氣體Ⅰ由溫度T₁升高到溫度T₀時(shí)，體積膨脹的多，實(shí)際氣體Ⅱ由溫度T₁升高到溫度T₀時(shí)，體積膨脹的少．再根據(jù)（b）圖溫度計(jì)示數(shù)判斷．
根據(jù)

V-V0

V0-V″

=

1

2

去求解溫度計(jì)（i）的示數(shù)．

解答：解：可以從（a）圖看出，實(shí)際氣體Ⅰ由溫度T₁升高到溫度T₀時(shí)，體積膨脹的多，實(shí)際氣體Ⅱ由溫度T₁升高到溫度T₀時(shí)，體積膨脹的少．當(dāng)制成溫度計(jì)時(shí)，在T₁溫度時(shí)，三種氣體溫度相同，當(dāng)溫度升高到T₀時(shí)，Ⅱ氣體體積膨脹的少，氣體體積小，溫度計(jì)示數(shù)低．所以Ⅱ溫度計(jì)中的物質(zhì)是氣體Ⅱ．
在溫度為T₀時(shí)，T_ⅱ=21℃，T_ⅲ=24℃，由于

V-V0

V0-V″

=

Tⅲ-T0

T0-Tⅱ

=

1

2

，所以此時(shí)示數(shù)應(yīng)該是Ⅲ與Ⅱ的差值是Ⅱ與Ⅰ差值的一半，而最大差值等于3℃，所以Ⅰ的示數(shù)為23℃．
Ⅰ氣體使實(shí)際值偏大，Ⅱ氣體使實(shí)際值偏小，根據(jù)數(shù)據(jù)關(guān)系，體積比應(yīng)該是2：1．
故答案為：II；    23；    2：1

點(diǎn)評(píng)：對(duì)于理想氣體等壓變化，體積與溫度成正比，要能夠從圖中發(fā)現(xiàn)實(shí)際氣體相同溫度變化時(shí)的體積變化情況．