Question

如图，A容器容积为10 L，里面充满12 atm、温度为27℃的理想气体，B容器是真空。现将A中气体温度升高到400 K，然后打开阀门S，将A中的气体释放一部分到B容器，当A容器内压强降到4 atm时，关闭阀门，这时B容器内的压强是3 atm。不考虑气体膨胀过程中温度的变化，则B容器的容积为多大？

 

 

Answer 1

40 L

【解析】

试题分析：设A容器容积为VA，温度T0 = (273 + 27)K = 300 K时，压强为p0；温度升高到T1＝400 K时，压强为p1 （1分）

根据查理定律有 （2分）

得p1＝16 atm （1分）

对于气体膨胀过程，为等温变化，以膨胀后A中气体为研究对象，

初态：p1′＝16 atm，体积为V1′ （1分）

末态：p2′＝4 atm，V2′ = VA = 10 L （1分）

根据玻意耳定律有p1′V1′＝p2′V2′ （2分）

得V1′＝2.5 L. （1分）

对B中气体

初态：p＝16 atm V＝VA－V1′＝7.5 L

末态：p′＝3 atm，V′＝VB （1分）

同理有pV＝p′V′ （2分）

得VB＝V′＝40 L （1分）

考点：考查了气体状态方程的应用