Question

9．如圖所示，玻璃管A上端封閉，B上端開口且足夠長(zhǎng)，兩管下端用橡皮管連接起來，A管上端被一段水銀柱封閉了一段長(zhǎng)為6cm的氣體，外界大氣壓為75cmHg，左右兩水銀面高度差為5cm，溫度為t₁=27℃．
①保持溫度不變，上下移動(dòng)B管，使A管中氣體長(zhǎng)度變?yōu)?cm，穩(wěn)定后的壓強(qiáng)為多少？
②穩(wěn)定后保持B不動(dòng)，為了讓A管中氣體體積回復(fù)到6cm，則溫度應(yīng)變?yōu)槎嗌伲?

Answer 1

分析 ①氣體發(fā)生等溫變化，求出氣體的狀態(tài)參量，應(yīng)用玻意耳定律求出氣體壓強(qiáng)．
②氣體發(fā)生等容變化，求出氣體狀態(tài)參量，應(yīng)用查理定律可以求出氣體的溫度．

解答 解：①封閉氣體A的狀態(tài)參量為：
 P_A1=P₀+h_A=75+5=80cmHg，V_A1=6S，V_A2=5S，
氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律得：
P_A1 V_A1=P_A2 V_A2 ，即：80×6S=P_A2×5S，
解得：P_A2=96 cmHg；
（2）氣體狀態(tài)參量：T_A1=273+27=300K，
P_A3=P₀+h₃=75+23=98 cmHg，
氣體發(fā)生等容變化，由查理定律得：$\frac{{P}_{A1}}{{T}_{1}}$=$\frac{{P}_{A3}}{{T}_{3}}$，
即：$\frac{80}{300}$=$\frac{98}{{T}_{3}}$，解得：T₃=367.5K，t₃=367.5-273=94.5°C；
答：①保持溫度不變，上下移動(dòng)B管，使A管中氣體長(zhǎng)度變?yōu)?cm，穩(wěn)定后的壓強(qiáng)為96cmHg．
②穩(wěn)定后保持B不動(dòng)，為了讓A管中氣體體積回復(fù)到6cm，則溫度應(yīng)變?yōu)?4.5°C．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求氣體的壓強(qiáng)與溫度問題，分析清楚氣體狀態(tài)變化過程、求出氣體狀態(tài)參量是解題的前提，應(yīng)用玻意耳定律與查理定律可以解題．