探究氣體壓強與什么因素有關
【提出問題】
氣體壓強的大小可能與什么因素有關呢?
【猜想與假設】
猜想一:把注射器活塞推至注射器筒中部,用手指堵住前端小孔,這樣就在注射器內(nèi)封住了一定質(zhì)量的空氣向筒內(nèi)壓活塞使筒內(nèi)空氣體積縮小,手指感到很費力,由此可猜想氣體壓強的大小可能與體積有關。
猜想二:生活中,自行車輪胎在夏天烈日下容易爆胎,據(jù)此可猜想氣體壓強的大小可能跟
溫度
溫度
有關。
【設計實驗】
為了驗證猜想一,用一個帶有刻度的注射器封閉一定質(zhì)量的氣體,氣體的體積可直接讀出,氣體的壓強由圖中壓強傳感器和計算機輔助系統(tǒng)得出(如圖所示)。
【進行實驗與收集證據(jù)】
(1)實驗中應保持環(huán)境 溫度
溫度
不變且注射器管壁導熱性能良好,
(2)緩慢推動活塞到某一位置,從注射器的刻度上讀出體積值,待壓強傳感器示數(shù)穩(wěn)定后讀出壓強值繼續(xù)緩慢推動活塞,得到多組實驗數(shù)據(jù)如下表:
實驗序號 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
氣體的體積V(ml) |
50 |
40 |
34 |
30 |
26 |
氣體的壓強P(×105Pa) |
1.01 |
1.26 |
1.49 |
1.68 |
1.94 |
壓強與體積的乘積PV (×105Pa?mL) |
50.5 |
50.4 |
50.66 |
50.4 |
50.44 |
【分析與論證】
(1)實驗中緩慢推動注射器活塞,主要目的是
使注射器內(nèi)的氣體溫度保持不變
使注射器內(nèi)的氣體溫度保持不變
。
(2)分析表中實驗數(shù)據(jù),可以初步得出的結(jié)論:一定質(zhì)量的氣體,在溫度一定時,壓強與體積成
反比
反比
。
【拓展應用】
(1)打氣筒是人們生活中常用的工具,當打氣筒的導氣管被堵塞時,我們會感到向下壓活塞特別費力。這是因為筒內(nèi)封閉一定質(zhì)量的空氣,當向下壓縮時,氣體的體積越
小
小
,壓強越
大
大
(均選填“大”或“小”)。
(2)湖底的一個氣泡(不計溫度影響)在上升過程中,體積會
變大
變大
(選填“變大”,“變小”或“不變”)。