Question

在一密封的啤酒瓶中，下方为溶有CO₂的啤酒，上方为纯CO₂气体.在20 ℃时，溶于啤酒中的CO₂的质量为m_A=1.05×10^-3 kg，上方气体状态：CO₂的质量为m_A=0.137×10^-3 kg,压强为p₀=1 atm.当温度升高到40 ℃时，啤酒中溶解的CO₂的质量有所减小，变为m_A′=m_A-Δm,瓶中气体CO₂的压强上升到p₁.已知=0.60×，啤酒的体积不因溶入CO₂而变化，且不考虑容器体积和啤酒体积随温度的变化.又知对同种气体，在体积不变的情况下与m成正比，试计算p₁等于多少标准大气压(结果保留两位有效数字).

Answer 1

解析：以啤酒上方气态CO₂为研究对象，设20 ℃时为初态T₀=(273+20) K=293 K；40 ℃ 时为末态T₁=(273+40) K=313 K.

    已知40 ℃时溶入啤酒的CO₂的质量为m_A′=m_A-Δm                  ①

    因质量守恒，气态CO₂的质量为m_B′=m_B+Δm                       ②

    由题设=0.60×                                            ③

    由于对同种气体，体积不变时，与m成正比，可得       ④

    由①②③④式联立求解得p₁=［］p₀

    代入数据得p₁=1.6 atm.

答案：1.6 atm