Question

如圖所示，質(zhì)量不計的光滑活塞被銷釘固定，使一定量氣體被封閉在容器的上部，容器下部與大氣連通，容器上部連接有一U形管（U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計，容器下部足夠高）。此時容器上部封閉氣體的體積為V，室溫為300K，U形管兩
邊水銀柱高度差為24cm（外界大氣壓等于76 cmHg）. 問：

（1）此時容器上部的氣體壓強(qiáng)為多少？
（2）將封閉在容器中的氣體加熱到一定溫度后發(fā)現(xiàn)U形管兩邊水銀
柱高度差變?yōu)?8cm，那么這時封閉氣體的溫度T₂為多少K？
（3）保持氣體的溫度T₂不變的條件下拔掉銷釘，活塞穩(wěn)定時U形管
內(nèi)兩邊水銀面的高度差和容器上部氣體的體積各為多少？

Answer 1

（1）100cmHg（2）T₂=342K（3）V₃=1.5V

（1）P=P₀+h=100cmHg           ------------4分
（2）加熱過程，封閉氣體的體積不變，運(yùn)用查理定律：

P₁="100" cmHg，T₁="300K," P₂="114" cmHg
可得：T₂=342K------------5分
（3）拔掉銷釘，活塞運(yùn)動過程溫度不變，運(yùn)用玻意耳定律：
P₂V₂=P₃V₃
P₂="114" cmHg , V₂=V,  P₃=P_O
V₃=1.5V------------5分