Question

2．如圖，A容器容積為10L，里面充滿12atm、溫度為300K的理想氣體，B容器是真空，現(xiàn)將A中氣體溫度升高到400K，然后打開閥門S，將A中的氣體釋放一部分到B容器，當A容器內(nèi)壓強降到4atm時，關閉閥門，這時B容器內(nèi)的壓強是3atm．不考慮氣體膨脹過程中溫度的變化，求B容器的容積．

Answer 1

分析 以A、B中氣體為研究對象，分別研究其初、末狀態(tài)，根據(jù)氣體方程列式可求解

解答 解：設A容器容積為V_A，溫度T₀=（273+27）K=300 K時，壓強為p₀；溫度升高到T₁=400 K時，壓強為p₁
根據(jù)查理定律有：$\frac{{P}_{0}}{{T}_{0}}$=$\frac{{P}_{1}}{{T}_{1}}$
解得：p₁=16 atm
對于氣體膨脹過程，為等溫變化，以膨脹后A中氣體為研究對象，
初態(tài)：p₁′=16 atm，體積為V₁′
末態(tài)：p₂′=4 atm，V₂′=V_A=10 L
根據(jù)玻意耳定律有p₁′V₁′=p₂′V₂′
得V₁′=2.5 L．
對B中氣體
初態(tài)：p=16 atm V=V_A-V₁′=7.5 L
末態(tài)：p′=3 atm，V′=V_B
同理有：pV=p′V′
得：V_B=V′=40L
答：B容器的容積為 40L．

點評 本題關鍵找出已知狀態(tài)參量，選取不同的氣體作為研究對象，然后根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列方程求解