Question

9．如圖所示，一定質(zhì)量的氣體溫度保持不變，最初，U形管兩臂中的水銀相齊，燒瓶中氣體體積為800mL；現(xiàn)用注射器向燒瓶中注入200mL水，穩(wěn)定后兩臂中水銀面的高度差為25.3cm；已知76cm高的水銀柱產(chǎn)生的壓強約為1.0×10⁵Pa，不計U形管中氣體的體積．求：
①大氣壓強
②當U形管兩邊液面的高度差為45.6cm（左高右低）時，燒瓶內(nèi)氣體的體積．

Answer 1

分析 （1）氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律可以求出氣體壓強．
（2）求出氣體的狀態(tài)參量，然后應(yīng)用玻意耳定律求出氣體的體積．

解答 解：（1）氣體的狀態(tài)參量，初狀態(tài)：P₁=P₀，V₁=800mL
注入水后：P₂=P₀+25.3cmHg，V₂=600mL，
由玻意耳定律：P₁V₁=P₂V₂，
代入數(shù)值解得：P₀=75.9cmHg；
（2）氣體狀態(tài)參量：P₃=P₀+45.6cmHg=121.5cmHg，
氣體發(fā)生等溫變化，由玻意耳定律得：P₁V₁=P₃V₃，
解得：V₃≈499.75mL；
答：（1）大氣壓強是75.9cmHg．
（2）當U形管兩邊水銀面的高度差為45.6cm時，燒瓶內(nèi)氣體的體積是499.75mL．

點評 對于氣體問題，首先要明確研究的對象，其次要注意研究過程中哪些量不變，哪些量變化，選擇所遵守的物理規(guī)律是關(guān)鍵．