Question

【題目】如圖所示，將一定質量的氣體密封在燒瓶內，燒瓶通過細玻璃管與注射器和裝有水銀的U形管連接，最初豎直放置的U形管兩臂中的水銀柱等高，燒瓶中氣體體積為400ml，現用注射器緩慢向燒瓶中注水，穩定后兩臂中水銀面的高度差為25cm，已知大氣壓強為75cmHg柱，不計玻璃管中氣體的體積，環境溫度不變，求：

（1）共向玻璃管中注入了多大體積的水？

（2）試分析此過程中氣體吸熱還是放熱，氣體的內能如何變化．

Answer 1

【答案】（1）100ml；（2）氣體放熱，氣體的內能不變．

【解析】試題分析： （1）初狀態：P1=75cmHg，V1=400ml

注入水后，P2=100cmHg

由玻意耳定律得：P1V1=P2V2

代入數據，解得：V2=300ml

注入水的體積：△V=V1﹣V2=100ml

（2）氣體的內能是由溫度和物質的量的多少決定的，一定質量的氣體，溫度不變，那么它的內能也不變；根據題意氣體的體積減小，說明外界對氣體做功，又由熱力學第一定律得出：氣體對外放熱．