Question

（01年上海卷）（12分）如圖所示，一定量氣體放在體積為V₀的容器中，

室溫為T₀＝300K有一光滑導(dǎo)熱活塞 C（不占體積）將容器分成A、B兩室，B室的體積是A室的兩倍，A室容器上連接有一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76cm，右室容器中連接有一閥門K，可與大氣相通。（外界大氣壓等于76cm汞柱）求：

（1）將閥門K打開(kāi)后，A室的體積變成多少？

（2）打開(kāi)閥門K后將容器內(nèi)的氣體從300 K分別加熱到400 K和540 K，U形管內(nèi)兩邊水銀面的高度差各為多少？

Answer 1

解析：

（1）開(kāi)始時(shí)，P_A0＝2大氣壓，V_A0＝V₀/3

 

打開(kāi)閥門，A室氣體等溫變化，p_A＝l大氣壓，體積V_A

 

    p_A0V_A0＝p_AV_A                         ①

 

                        ②

 

（2）從T₀＝300K升到T，體積為V₀，壓強(qiáng)為P_A，等壓過(guò)程

 

          ③

 

T₁＝400K＜450K，p_A1＝p_A＝p₀，水銀柱的高度差為0

 

從T＝450K升高到T₂＝540K等容過(guò)程，

 

                                        ④

 

＝1.2大氣壓        ⑤

 

T₂＝540K時(shí)，水銀高度差為15.2cm