Question

【題目】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的關系，設計了一帶有活塞（橫截面積S=5cm2）并封閉了氣體的密閉金屬氣缸，如圖甲所示。某次實驗過程中，活塞緩慢下壓，記錄數據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 ， 那么，當缸內氣體壓強p為5×105Pa時，缸內氣體的密度為kg/m3。

Answer 1

【答案】
（1）不變
（2）反
（3）6.5
【解析】解：（1）當活塞向下壓，由于氣缸內的氣體的多少并沒有發生變化，所以它的質量并不發生改變；
（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=×1.3kg/m3=6.5kg/m3 ．
故答案為：（1）不變；（2）反；（3）6.5 ．
（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，由于出氣口被封住，管內氣體多少并沒有發生改變，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，然后求出當缸內氣體壓強p為5×105Pa時，缸內氣體的密度。