Question

【题目】如图所示，一定质量的气体放在体积为V0的容器中，室温为T0＝300 K，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76 cm，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76 cmHg)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300 K分别加热到400 K和540 K时，U形管内两边水银面的高度差各为多少？

Answer 1

【答案】(1) (2) 0　 15．2 cm

【解析】本题考查理想气体的状态方程。

(1)开始时， ，

打开阀门，A室气体等温变化， ，体积为

由玻意耳定律得

得

(2)设打开阀门后将容器内气体从T0＝300 K升到T，体积由变到V0，气体发生等压变化．

由盖—吕萨克定律得，即

因T1＝400 K<450 K，气体压强为，故水银柱高度差为0．

从T＝450 K升高到T2＝540 K过程中，气体发生等容变化．

由查理定律得

T2＝540 K时，水银面的高度差为(1．2－1)×76 cm＝15．2 cm．