初步的观察与研究表明,一定质量的气体,它的压强(P)、体积(V)和温度(T)这三个物理量是相互制约、相互联系的,当其中的一个物理量发生变化的同时,其余的两个物理量至少有一

问题描述:

初步的观察与研究表明,一定质量的气体,它的压强(P)、体积(V)和温度(T)这三个物理量是相互制约、相互联系的,当其中的一个物理量发生变化的同时,其余的两个物理量至少有一个也会发生变化.为了进一步研究一定质量气体上述三个物理量之间的数量关系,某同学进行了如下的探究过程,现请你根据自己对科学探究活动的认识,将以下内容补充完整:
(1)对一定质量的气体,在温度______的条件下,研究其压强和体积之间的关系,发现此时压强跟体积的乘积保持不变,即P1V1=P2V2. 
(2)对一定质量的气体,在体积______的条件下,研究压强和温度之间的关系,得到下表所示实验数据;可以得出的结论是,此时______. 

n P′(mmHg) P=P0+P′(mmHg) t(℃)   T(K)
P
T
mmHg
K
) 
1 20  775  30 303  2.557 
 30 785  33.4  306.4 2.562 
3  40 795  37 310  2.565 
4  50 805  41  314  2.563 
5  60  815 45.5  318.5  2.558 
(3)利用以上两条研究的结论,推导一定质量气体的压强(P)、体积(V)和温度(T)的普遍关系,即这一定质量气体在初始状态时的压强(P1)、体积(V1)、温度(T1)跟它在末状态时的压强(P2)、体积(V2)和温度(T2)之间的数量关系.为此先设想该气体的一个中间状态--压强(P3)、体积(V2)和温度(T1),即认为气体先由初始状态变化到中间状态,再由中间状态变化到末状态.请你推导得出一个只含有P1、V1、T1、P2、V2、T2这六个物理量的数学表达式.

(1)要探究压强与体积的关系,应使温度不变;
(2)要探究压强与温度的关系,应使气体的体积不变;
根据表格中数据知,对一定质量的气体,在体积相同的条件下,此时压强与温度的比值不变,即

P1
T1
=
P2
T2
. 
(3)由(1)(2)知,一定质量的气体,其压强与体积成反比,与温度成正比,即
P1V1
T1
=
P2V2
T2

故答案为:(1)不变;(2)不变;压强与温度的比值不变,即
P1
T1
=
P2
T2
;(3)
P1V1
T1
=
P2V2
T2