Question

【題目】如圖所示，一定量的氣體密封在體積為的容器中，室溫為，光滑導(dǎo)熱活塞C(體積忽略不計(jì))將容器分成A、B兩室，A室的體積是B室的2倍，B室上連有一U形管(U形管內(nèi)氣體的體積忽略不計(jì)).兩邊水銀柱高度差為76cmA室裝有閥門K，可與大氣相通。已知外界大氣壓強(qiáng)等于76cm汞柱，求：

(i)將閥門K打開(kāi)穩(wěn)定后，B室的體積；

(ii)打開(kāi)閥門K后將容器內(nèi)氣體的溫度從300K緩慢加熱到540K，U形管內(nèi)兩邊水銀面的高度差。

Answer 1

【答案】(1) (2)

【解析】（1）開(kāi)始時(shí)，，；打開(kāi)閥門，B室氣體等溫變化，，體積

由玻意耳定律得：

解得：

（2）開(kāi)閥門K后將容器內(nèi)的氣體加熱后，B室內(nèi)的氣體先發(fā)生等壓變化

設(shè)等壓變化過(guò)程，最終活塞C到左邊時(shí)的溫度為

由蓋呂薩克定律：，解得：

從450K繼續(xù)熱到540K，B室內(nèi)氣體發(fā)生等容變化，設(shè)B室內(nèi)氣體最后壓強(qiáng)為，

由查理定律得到：

代入數(shù)據(jù)解得：

故U形管內(nèi)兩邊水銀面的高度差為：