Question

如图所示，烧瓶内封闭一定质量的理想气体，烧瓶的总体积为800mL，最初，U形管两臂中的水银面齐平，烧瓶中无水，温度为27℃，当用注射器往烧瓶中注入200mL水时，U形管两臂中的水银面出现25cm高度差，然后将烧瓶缓慢加热，使气体温度变为57℃．忽略细管中的气体体积．求：
（1）大气压强P为多少cmHg？
（2）最终U形管两臂中的水银面的高度差？

Answer 1

【答案】分析：①气体发生等温变化，已知气体体积，由玻意耳定律可以求出气体压强．
②根据查理定律求出气体的压强，然后由平衡条件求出水银面的高度差．
解答：解：（1）由题意知：P₁=P，P₂=P+h=P+25cmHg，V₁=800mL，V₂=600mL，
由玻意耳定律可得：P₁V₁=P₂V₂，
即：p×800=（p+25）×600
代入数据，解得p=75cmHg
（2）由题意知：P₂=75cmHg+25cmHg=100cmHg，T₂=27+273=300K，T₃=57+273=330K，
根据查理定律可得
即
解得p₃=110cmHg
所以△h=（110-75）cm=35cm．
答：（1）大气压强P为75cmHg．
（2）最终U形管两臂中的水银面的高度差为35cm．
点评：本题考查了求气体压强与体积问题，根据题意确定初末状态的状态参量、熟练应用玻意耳定律和查理定律即可正确解题；本题难度不大，是一道基础题．