Question

1．如圖，用U形管和細(xì)管連接玻璃燒瓶A和橡膠氣囊B，A和B內(nèi)都充有理想氣體，A浸泡在溫度為27℃的水槽中，U形管內(nèi)右邊水銀柱比左側(cè)高h(yuǎn)=30cm．現(xiàn)擠壓氣囊B，使其體積變?yōu)樵瓉?lái)的$\frac{2}{3}$，此時(shí)U形管兩側(cè)的水銀柱等高，已知擠壓過(guò)程中氣囊B溫度保持不變，U形管和細(xì)管的體積遠(yuǎn)小于A、B的容積，變化過(guò)程中燒瓶中氣體體積可認(rèn)為不變．
（1）求燒瓶A中氣體壓強(qiáng)；（用cmHg表示）
（2）將橡膠氣囊B恢復(fù)原狀，再將水槽緩慢加熱至47℃，U形管兩側(cè)的高度差．

Answer 1

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

解答 解：（1）由題意知：A氣體壓強(qiáng)P_A不變，且與B氣體末態(tài)壓強(qiáng)P′_B相等，
初態(tài)壓強(qiáng)滿足：P_B=P_A-P_h
對(duì)B氣體由玻意耳定律可知：${P}_{B}{V}_{B}=P{′}_{B}\frac{2}{3}{V}_{B}$
代入數(shù)據(jù)解得：P_A=90cmHg
（2）由查理定律可知：$\frac{{P}_{A}}{{T}_{1}}=\frac{P{′}_{A}}{{T}_{2}}$
解得：P_A′=96cmHg
兩側(cè)的高度差為：△h=30+（P′_A-P_A）=36cm
答：（1）燒瓶A中氣體壓強(qiáng)90cmHg
（2）將橡膠氣囊B恢復(fù)原狀，再將水槽緩慢加熱至47℃，U形管兩側(cè)的高度差36cm

點(diǎn)評(píng) 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AB中氣體壓強(qiáng)的關(guān)系