如图所示,左右两个底部截面均为S的柱形容器竖直放置.左容器足够高,上端敞开,大气压强为p0,右容器上端封闭.两个容器的下
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解题思路:(1)以B上方的氢气为研究对象,分析初末两个状态,整个过程中氢气的温度不变,为等温变化.根据波意耳定律可求出再次平衡时氢气的压强.(2)结合第一问的结果,求出氮气的末状态的压强,分析氮气的初末两个状态的状态参量,利用理想气体的状态方程,可求出氮气末状态的温度,即为水的温度.

(1)由题意可知氢气的等温过程,初态压强为P0,体积为hS;末态体积为0.8hS,设末态的压强为p.

由玻意耳定律有:p0•hS=p•0.8hS

解得:P=

P0hs

0.8hs=1.25P0

(2)氮气初态压强为P1=1.1P0,体积为V1=2hS,温度为:T1=273K

末态压强:P′=P+0.1P0=1.35P0,体积V′=2.2hs,末态温度等于水的温度,设为T

由气态方程有:

1.1p0•2hS

T0=

1.35p0•2.2hS

T

解得:T=1.35T0=368.55K

答:(1)再次平衡时,氢气的压强是273K

(2)水的温度是368.55K

点评:

本题考点: 理想气体的状态方程;封闭气体压强.

考点点评: 该题考查理想气体状态方程状态方程的应用.解题的关键是确定被封闭气体的状态和状态参量,该题特别注意通过氢气的压强求氮气的压强时,注意活塞的重力产生的压强.

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