分析 以A內(nèi)剩余氣體為研究對象,應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程求出末狀態(tài)的壓強;
以進入B中的氣體為研究對象,由理想氣體狀態(tài)方程求出末狀態(tài)的體積;
以B中原有氣體為研究對象,應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程求出初狀態(tài)的壓強.
解答 解:設(shè)A的容積為2V,則B的容積為V;
以打開K后A中剩余氣體為研究對象,氣體的狀態(tài)參量為:
pA1=100atm,VA1=(1-$\frac{1}{4}$)×2V=$\frac{3}{2}$V,TA1=273+27=300K,
VA2=2V,TA1=273+15=288K,由理想氣體狀態(tài)方程得:
$\frac{{p}_{A1}{V}_{A1}}{{T}_{A1}}$=$\frac{{p}_{A2}{V}_{A2}}{{T}_{A2}}$,即:$\frac{100×\frac{3}{2}V}{300}$=$\frac{{p}_{A2}×2V}{288}$,解得:pA2=72atm,
以A中進入B的氣體為研究對象,氣體狀態(tài)參量:
pA1′=100atm,VA1′=$\frac{1}{4}$×2V=0.5V,TA1′=273+27=300K,
pA2′=pA2=72atm,TA2=273+15=288K,
由理想氣體狀態(tài)方程得:$\frac{{p}_{A1}′{V}_{A1}′}{{T}_{A1}′}$=$\frac{{p}_{A2}′{V}_{A2}′}{{T}_{A2}′}$,
即:$\frac{100×0.5V}{300}$=$\frac{72×{V}_{A2}′}{288}$,解得:VA2′=$\frac{2}{3}$V,
以B中原有氣體為研究對象,氣體的狀態(tài)參量:
VB1=V,TB1=273+3=276K,pB2=pA2=72atm,VB2=V-VA2′=$\frac{1}{3}$V,TB2=273+15=288K,
由理想氣體狀態(tài)方程得:$\frac{{p}_{B1}{V}_{B1}}{{T}_{B1}}$=$\frac{{p}_{B2}{V}_{B2}}{{T}_{B2}}$,即:$\frac{{p}_{B1}×V}{276}$=$\frac{72×\frac{1}{3}V}{288}$,解得:pB1=23atm;
答:容器B中原氣體的壓強為23atm.
點評 本題考查了求氣體的壓強,考查了理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用,本題是一道連接體問題,本題難度較大,巧妙選擇研究對象是解題的關(guān)鍵,求出氣體的狀態(tài)參量、應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程可以解題;解題時要注意各研究對象狀態(tài)參量間的關(guān)系.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | △v約為1.3×103m/s,方向東偏南30° | |
B. | △v約為1.3×103 m/s,方向正南方向 | |
C. | △v約為2.7×103 m/s,方向東偏南30° | |
D. | △v約為0.8×103 m/s,方向正南方向 |
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