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阅读文字,回答问题.小刚做了如下实验:向容积为50ml的注射器内注入少量酒精,丙在注射器小孔内放一小段牙签,用橡皮帽堵住小孔使注射器封闭一段气体,如图甲a,推动活塞压缩这段
问题描述:

阅读文字,回答问题.

小刚做了如下实验:向容积为50ml的注射器内注入少量酒精,丙在注射器小孔内放一小段牙签,用橡皮帽堵住小孔使注射器封闭一段气体,如图甲a,推动活塞压缩这段气体,拔掉橡皮帽,看到牙签飞出,同时注射器内出现大量“白气”,如图甲b.

(1)“白气”是酒精蒸发液化形成的,这说明此过程中气体的内能___(选填“增大”、“减小”或“不变”).

(2)牙签飞出这一过程的能量转化情况与四冲程汽油机___冲程相同.

(3)小刚觉得牙签飞出是因为气体被压缩后压强增大了,由此他猜想气体压强的大小可能与气体的体积有关;他又想起自行车轮胎在夏季烈日暴晒下会爆胎,他猜想气体压强的大小可能还与___有关.

(4)在老师的帮助下,他用图乙的实验装置去探究“一定质量的气体,压强与体积的关系”,实验中保持环境温度不变且注射器管壁导热性能良好,缓慢推动活塞到某一位置,从注射器的刻度上读出体积值,待压强传感器示数稳定后读出压强值.继续缓慢推动活塞,得到多组实验数据如表:

实验序号12345
气体的体积V(ml)5040343026
气体的压强P(105 Pa)1.011.261.491.681.94
压强与体积的乘积PV
(105 Pa•mL)
50.550.450.6650.450.44
分析表中实验数据得到的结论是___.

刘汝元回答:
  (1)由图甲可知,注射器内出现大量“白气”,“白气”是酒精蒸气遇冷液化形成的,因此气体内能减小;   (2)试管内的酒精加热一定程度时,酒精蒸气会对牙签做功,将酒精蒸气的内能会转化为牙签的机械能,内能减小,温度降低;此过程与汽油机的做功冲程类似,在做功冲程中是将燃气的内能转化为活塞的机械能;   (3)自行车轮胎在夏季烈日暴晒下会爆胎,爆破的原因也是内部压强变大造成的,即是由于温度升高导致的,所以气体压强的大小还与温度有关.   (4)分析表中实验数据,可以初步得出的结论:一定质量的气体,在温度不变时气体的压强跟体积成反比.   故答案为:(1)减小;(2)做功;(3)温度;(4)一定质量的气体,在温度不变时气体的压强跟体积成反比.
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