Question

（01年上海卷）（12分）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300 K分别加热到400 K和540 K，U形管内两边水银面的高度差各为多少？

Answer 1

解析：

（1）开始时，P_A0＝2大气压，V_A0＝V₀/3

 

打开阀门，A室气体等温变化，p_A＝l大气压，体积V_A

 

    p_A0V_A0＝p_AV_A                         ①

 

                        ②

 

（2）从T₀＝300K升到T，体积为V₀，压强为P_A，等压过程

 

          ③

 

T₁＝400K＜450K，p_A1＝p_A＝p₀，水银柱的高度差为0

 

从T＝450K升高到T₂＝540K等容过程，

 

                                        ④

 

＝1.2大气压        ⑤

 

T₂＝540K时，水银高度差为15.2cm