Question

（10分）容积为2L的烧瓶，在压强为1.0×10⁵Pa时，用塞子塞住，此时温度为27℃，当把它加热到127℃时，塞子被打开了，稍过一会儿，重新把盖子塞好，停止加热并使它逐渐降温到27℃，求：

（1）塞子打开前的最大压强；

（2）27℃时剩余空气的压强。

Answer 1

解析：

塞子打开前，瓶内气体的状态变化为等容变化。塞子打开后，瓶内有部分气体会逸出，此后应选择瓶中剩余气体为研究对象，再利用查理定律求解。

（1）塞子打开前：选瓶中气体为研究对象，

初态：p₁=1.0×105Pa，T₁=273+27=300K

末态：p₂=？，T₂=273+127=400K

由查理定律可得：p₂=T₂/T₁ ×p₁=400/300 ×1.0×10⁵ Pa≈1.33×10⁵Pa

 

（2）塞子塞紧后，选瓶中剩余气体为研究对象。

初态：p₁′=1.0×105Pa，T₁′=400K

末态：p₂′=？ T₂′=300K

由查理定律可得：p₂′=T₂′/T₁′×p₁′=300/400 ×1.0×10⁵≈0.75×10⁵Pa