问题
计算题
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76cm汞柱)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分别加热到400K和500K,U形管内两边水银面的高度差各为多少?
答案
解:(1)开始时,pA0=2大气压,
打开阀门,A室气体等温变化,pA=1大气压,体积VA
pA0VA0=pAVA ①
②
(2)从T0=300K升到T,体积为V0,压强为pA,等压过程 ③
T1=400K<450K,pA1=pA=p0,水银柱的高度差为0
从T=450K升高到T2=540K,等容过程, ④ ⑤
T2=540K时,水银高度差为15.2cm