一同学用图1示装置测量某不规则形状矿石的体积，直筒容器顶端有卡口，轻质活塞可无摩擦在筒内上下移动且密封良好，面积为10cm2．为了改变封闭气体的温度，他连接了图示电路通过电热

Question

一同学用图1示装置测量某不规则形状矿石的体积，直筒容器顶端有卡口，轻质活塞可无摩擦在筒内上下移动且密封良好，面积为10cm²．为了改变封闭气体的温度，他连接了图示电路通过电热丝对封闭气体加热，并用温度传感器和刻度尺记录封闭气体的温度t和长度x．

（1）当烧瓶中气体温度逐渐升高时，封闭气体的温度t和长度x变化的部分数据记录在表中，根据表中数据，在图2中画出该实验的x-t关系图线．

x/cm	30	32	34	36	37	37
t/℃	7	27	47	67	87	107

（2）该实验中，不规则形状矿石的体积体积V₀是多少ml？
（3）如当时大气压为10⁵Pa，100℃时，活塞对卡口的压力大小为多大？

Answer 1

（1）根据表格中是数据先描点，然后连线如图． 
（2）图中斜线的斜率：k=(△x)/(△t)
由于：△V=S•△x，
所以：k=(S•△x)/(△t)=(△V)/(△t)=(V2-V1)/(t2-t1)
所以：

(V1-VX)/(273+t1)=(V2-VX)/(273+t2)=k

代入数据得：k=1（mL/K）
所以：V_X=V₁-（273+t₁）=30×10-（273+7）=20mL
（3）由理想气体的状态方程得：(p0(V1-VX))/(273+t1)=(p100(Vmax-VX))/(273+t100)
所以：p100=(V1-VX)/(Vmax-VX)•(273+t100)/(273+t1)p0=(30×10-20)/(37×10-20)×(273+100)/(273+7)×105=(373)/(350)×105=1.0657×105Pa
所以：F=(p100-p0)s=0.0657×105×10×10-4=6.57N
答：（1）如图；
（2）该实验中，不规则形状矿石的体积体积V₀是20ml；
（3）如当时大气压为10⁵Pa，100℃时，活塞对卡口的压力大小为6.57N．