Question

B、如圖所示，容積為600ml的玻璃瓶?jī)?nèi)封有一定質(zhì)量的理想氣體，玻璃瓶與一U型管和注射器相連，U型管中有水銀，注射器中有100ml的水，開(kāi)始時(shí)，U型管中水銀面平齊，容器中無(wú)水，氣體的溫度為27℃，大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于75cmHg，不考慮玻璃管中氣體的體積，
（1）當(dāng)把注射器中的水緩緩全部注入玻璃瓶中，U型管中水銀面的高度差為多少？
（2）若使U型管中的水銀面回到初始平齊狀態(tài)，應(yīng)使容器中的氣體溫度降低到多少？

Answer 1

【答案】分析：（1）燒瓶?jī)?nèi)氣體從600ml減小到500ml，根據(jù)玻意耳定律列式求解壓縮后的壓強(qiáng)，最后在得到U型管中水銀面的高度差；
（2）使U型管中的水銀面回到初始平齊狀態(tài)，則氣壓不變，根據(jù)蓋-呂薩克定律列式求解溫度．
解答：解：（1）燒瓶?jī)?nèi)氣體從600ml減小到500ml，根據(jù)玻意耳定律，有：P₁V₁=P₂V₂      
代入數(shù)據(jù)，得到：75*600=P₂*500
解得：P₂=90cmHg    
故高度差△h=15cm
（2）使U型管中的水銀面回到初始平齊狀態(tài)，則氣壓不變，根據(jù)蓋-呂薩克定律，有：
帶入數(shù)據(jù)，有：
解得：T₂=250K      
故t₂=-33℃
答：（1）當(dāng)把注射器中的水緩緩全部注入玻璃瓶中，U型管中水銀面的高度差為15cm；
（2）若使U型管中的水銀面回到初始平齊狀態(tài)，應(yīng)使容器中的氣體溫度降低到-33°C．
點(diǎn)評(píng)：本題關(guān)鍵找到不變的狀態(tài)參量，然后根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式求解，不難．