问题
问答题
如图所示,横截面积为S的汽缸A与容器B用一个带有阀门K的细管相连,K闭合时,容器B为真空.用密闭且不计摩擦的活塞将一定质量的理想气体封闭在汽缸A中,活塞上放有若干个质量不同的砝码,当汽缸A中气体的压强为P、温度为T时,活塞离汽缸底部的高度为H,如图所示.现打开阀门K,活塞下降,同时对气体加热,使A、B中气体温度均升至T′,此时活塞离汽缸底高度为4H/5.若要使A、B中气体的温度恢复到T,活塞距离汽缸底部的高度仍然为4H/5,可将活塞上的砝码取走少许,
问:(1)容器B的容积VB多大?
(2)取走的砝码的质量为多少?
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答案
(1)气体进入B中的过程是等压变化,根据盖-吕萨克定律,有:
=V1 T1
,V2 T2
即
=HS T
;
HS+VB4 5 T′
解得:VB=(
-T′ T
)HS4 5
(2)取走砝码后,保持活塞的高度不变是等容变化,由查理定律
=P1 T1
,P2 T2
得
=P T′
;P- △mg S T
即△m=
;(T′-T)pS Tg
答:(1)容器B的容积为(
-T′ T
)HS;4 5
(2)取走的砝码的质量为
.(T′-T)pS Tg