问题
计算题
如图所示,质量不计的光滑活塞被销钉固定,使一定量气体被封闭在容器的上部,容器下部与大气连通,容器上部连接有一U形管(U形管内气体的体积忽略不计,容器下部足够高)。此时容器上部封闭气体的体积为V,室温为300K,U形管两
边水银柱高度差为24cm(外界大气压等于76 cmHg). 问:
(1)此时容器上部的气体压强为多少?
(2)将封闭在容器中的气体加热到一定温度后发现U形管两边水银
柱高度差变为38cm,那么这时封闭气体的温度T2为多少K?
(3)保持气体的温度T2不变的条件下拔掉销钉,活塞稳定时U形管
内两边水银面的高度差和容器上部气体的体积各为多少?
答案
(1)100cmHg(2)T2=342K(3)V3=1.5V
(1)P=P0+h=100cmHg ------------4分
(2)加热过程,封闭气体的体积不变,运用查理定律:
P1="100" cmHg,T1="300K," P2="114" cmHg
可得:T2=342K------------5分
(3)拔掉销钉,活塞运动过程温度不变,运用玻意耳定律:
P2V2=P3V3
P2="114" cmHg , V2=V, P3=PO
V3=1.5V------------5分