Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量不計(jì)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(jì)，容器下部足夠高）。此時(shí)容器上部封閉氣體的體積為V，室溫為T1=300K，U形管兩邊水銀柱高度差為24cm（外界大氣壓等于76厘米汞柱）. 問：

(1)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)?/span>38cm，那么這時(shí)封閉氣體的溫度T2為多少K？

(2)保持氣體的溫度T2不變，拔掉銷釘，活塞穩(wěn)定時(shí)容器上部氣體的體積為多少？

Answer 1

【答案】（1）342K（2）1.5V

【解析】

加熱過程，封閉氣體的體積不變，運(yùn)用查理定律求解；
拔掉銷釘，活塞運(yùn)動過程溫度不變，運(yùn)用玻意耳定律求解；

（1）U形管兩邊水銀柱高度差為，外界大氣壓等于。
根據(jù)平衡知識得容器上部的氣體壓強(qiáng)

加熱過程，封閉氣體的體積不變，運(yùn)用查理定律：，，，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)?/span>，這時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng) ，可得：；
（2）拔掉銷釘，活塞運(yùn)動過程溫度不變，運(yùn)用玻意耳定律：，，，活塞穩(wěn)定時(shí)U形管內(nèi)兩邊水銀面的高度差為零，，則。