题目内容
【题目】如图所示,一定量的气体密封在体积为的容器中,室温为,光滑导热活塞C(体积忽略不计)将容器分成A、B两室,A室的体积是B室的2倍,B室上连有一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76cmA室装有阀门K,可与大气相通。已知外界大气压强等于76cm汞柱,求:
(i)将阀门K打开稳定后,B室的体积;
(ii)打开阀门K后将容器内气体的温度从300K缓慢加热到540K,U形管内两边水银面的高度差。
【答案】(1) (2)
【解析】(1)开始时,,;打开阀门,B室气体等温变化,,体积
由玻意耳定律得:
解得:
(2)开阀门K后将容器内的气体加热后,B室内的气体先发生等压变化
设等压变化过程,最终活塞C到左边时的温度为
由盖吕萨克定律:,解得:
从450K继续热到540K,B室内气体发生等容变化,设B室内气体最后压强为,
由查理定律得到:
代入数据解得:
故U形管内两边水银面的高度差为:
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