Question

6．如圖，用U形管和細管連接的玻璃泡A、B和C浸泡在溫度均為0℃的水槽中，B的容積是A的3倍．閥門S將A和B兩部分隔開．A內(nèi)為真空，B和C內(nèi)都充有氣體．U形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊的低60mm．打開閥門S，整個系統(tǒng)穩(wěn)定后，U形管內(nèi)左右水銀柱高度相等．假設(shè)U形管和細管中的氣體體積遠小于玻璃泡的容積．
（1）求玻璃泡C中氣體的壓強（以mmHg為單位）
（2）將右側(cè)水槽的水從0℃加熱到一定溫度時，U形管內(nèi)左邊水銀柱比右邊高60mm，求加熱后右側(cè)水槽的水溫．

Answer 1

分析 以B內(nèi)封閉氣體為研究對象，做等溫變化，根據(jù)玻意耳定律求出B內(nèi)的壓強，然后求出C內(nèi)壓強；
以C中封閉氣體為研究對象，根據(jù)等容變化列方程求解．

解答 解：（i）加熱前C中壓強始終不變，B內(nèi)封閉氣體初狀態(tài)：P_B=P_C+60，打開閥門后P_B′=P_C
由題意：V_B′=$\frac{4}{3}{V}_{B}$
由玻意爾定律P_BV_B=P_B′V_B′
得：P_B′=180mmHg P_C=P_B′=180mmHg
（ii）C內(nèi)封閉氣體做等容變化，加熱后壓強P_C′=P_C+60mmHg
$\frac{{P}_{C}}{T}=\frac{{P}_{C}′}{T′}$
$\frac{180}{273}=\frac{180+60}{T′}$
得：T′=364K
答：（1）玻璃泡C中氣體的壓強為180mmHg
（2）加熱后右側(cè)水槽的水溫364K．

點評 本題考查了理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用，關(guān)鍵是正確分析ABC中氣體壓強的關(guān)系