Question

如图所示，一定量气体放在体积为V₀的容器中，室温为T₀＝300K，有一光滑导热活塞 C（不占体积）将容器分成A、B两室，B室的体积是A室的两倍，A室容器上连接有一U形管（U形管内气体的体积忽略不计），两边水银柱高度差为76cm，右室容器中连接有一阀门K，可与大气相通。（外界大气压等于76cmHg）求：

1.将阀门K打开后，A室的体积变成多少？

2.打开阀门K后将容器内的气体从300K加热到400K，U形管内两边水银面的高度差为多少？

3.再加热到540K，U形管内两边水银面的高度差又为多少？

 

Answer 1

 

1.

2.水银柱的高度差为0

3.水银高度差为15.2cm

解析:（1）（3分） 打开阀门，A室气体等温变化，p_A＝76cmHg，体积V_A

p_A0V_A0＝p_AV_A        ①

   ②

（2）（4分） 从T₀＝300K升到T，体积为V₀，压强为P_A，等压过程

  ③

T₁＝400K＜450K，

p_A1＝p_A＝p₀，                  水银柱的高度差为0

（3）（3分） 从T＝450K升高到T₂＝540K等容过程，

       ④

＝1.2大气压     ⑤

Δp=0.2p₀＝15.2cmHg

T₂＝540K时，                  水银高度差为15.2cm