题目内容
【题目】如图所示为农村家用液化气用完后罐装示意图,两个导热性能良好的完全相同的钢瓶,甲装有36L的液体和4L、6个大气压的高压气体;乙内有一个大气压的40L气体(瓶内液化气用完后仍有少量残液,体积不计);现将甲瓶倒置按如图所示连接,将甲瓶内液体缓慢压装到乙瓶中。(不计连接管道的长度和体积以及液体产生的压强)
①试分析在压装过程中随甲瓶内液体减少,甲内部气体内能如何变化?钢瓶甲吸热还是放热?
②甲瓶最多可向乙瓶内压装多少液体?
【答案】(1)不变,吸热(2)12.5L
【解析】(1)甲瓶内液体缓慢压装到乙瓶中,甲瓶内气体的温度可认为不变,则内能不变;体积变大,对外做功,则气体吸热.
(2)设甲内液体最多有xL进入乙瓶,乙瓶中气体灌装液体前,压强为P乙=1atm,体积为V1=40L;
灌装后体积最小为V乙′=(40-x)L
此时乙瓶中压强与甲瓶中压强相等,均为P,
由等温变化可知:
甲瓶中气体气压为P甲=6atm,体积为V甲=4L,结束后压强为P,体积为V甲′=(40+x)L;由等温变化可得:
联立解得x=12.5L
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