Question

（1）如圖所示為伽利略設計的世界上第一個溫度計示意圖，上部是一個球形容器，里面有一定質量的空氣，下部是一根細管，細管插入帶色液體中，制作時先給球形容器微微加熱，跑出一些空氣，插入液體中時，帶色液體上升到管內某一高度．測量時球形容器與所測物質接觸．已知外界大氣壓為p₀，并保持不變，所測溫度為t₁時，管內液面在a位置，管內氣體分子的平均動能為E_k1，氣體壓強為p₁，管內氣體內能為E₁；所測溫度為t₂時，管內液面在b位置，其他三個量分別為E_k2、p₂、E₂，由此可知

 

A． t₁＜t₂        B． p₁＜p₂     C． E_k1＜E_k2     D．E₁＞E₂
（2）某同學用吸管吹出一球形肥皂泡，開始時，氣體在口腔中的溫度為37℃，吹出后的肥皂泡體積為0.5L，溫度為0℃，肥皂泡內、外壓強差別不大，均近似等于1個標準大氣壓．試估算肥皂泡內的氣體分子個數和這部分氣體在口腔內的體積．

Answer 1

分析：1、伽利略溫度計使用空氣制成的，因此它是根據空氣的熱脹冷縮性質制成的．當外界溫度升高時，球形瓶中的空氣溫度升高，壓強增大，迫使帶色液柱向下降，并且外界溫度越高，帶色液柱越向下．
2、1mol理想氣體的體積是22.4L，求出肥皂泡內氣體的摩爾數，再求出分子數．
根據理想氣體的狀態方程求出這部分氣體在口腔內的體積．

解答：解：（1）b在a上方，說明球形容器內氣體的壓強減小，大氣壓強不變，則溫度降低，故ABC錯；
管內氣體的內能隨溫度降低而減小，故D正確．
故選D
（2）肥皂泡內氣體的摩爾數n=

V

22.4

=0.022mol
分子數n=nNA=0.022×6.02×1023=1.32×1022個
T₁=273+37K=310K，T₂=273K
由理想氣體的狀態方程

p1V1

T1

=

p2V2

T2

V1=

p2V2T1

p1T2

=0.57 L 
答：1、D
2、肥皂泡內的氣體分子個數是1.32×10²²個，這部分氣體在口腔內的體積是0.57 L．

點評：1、此題是一個比較新穎的題型，主要考查的是：空氣溫度計的原理；空氣溫度計與液體溫度計相比較時，它的缺點是--管中液柱的升降變化還要受到大氣壓變化的影響，所以誤差比較大．
2、掌握要求解分子數，應該先求出氣體的摩爾數的思路．運用理想氣體的狀態方程時找好各狀態下的壓強、體積和溫度的大小．