問題詳情:
兩個完全相同的鋼瓶.*裝有3 L的液體和1 L、6個大氣壓的高壓氣體;乙內有一個大氣壓的4 L氣體;現將*瓶倒置按如圖38-7所示連接,將*瓶內液體緩慢壓裝到乙瓶中.(不計連接管道的長度和體積以及液體產生的壓強)
圖38-7
(1)試分析在壓裝過程中隨*瓶內液體減少,*內部氣體壓強如何變化,試用分子動理論作出解釋.
(2)*瓶最多可向乙瓶內壓裝多少液體?
【回答】
解析:(1)壓裝過程中*瓶內氣體膨脹,單位體積內的分子數減少,温度不變,分子的平均動能不變,這樣單位時間撞擊到器壁單位面積上的分子數減少,壓強變小.
(2)設*內液體最多有x L進入乙瓶.乙瓶中氣體灌裝液體前,壓強為p乙=1 atm,體積為V1=4 L;灌裝後體積最小變為V乙′=(4-x)L,此時乙瓶中壓強與*瓶內壓強相等,為p,
由等温變化得p乙V乙=pV乙′①
*瓶中氣體開始氣壓為p*=6 atm,體積為V*=1 L,結束後壓強為p,體積為V*′=(1+x)L
由等温變化得p*V*=pV*′②
聯立①②代入解得x=2 L.③
*:(1)壓裝過程中*瓶內氣體膨脹,單位體積內的分子數減少,温度不變,分子的平均動能不變,這樣單位時間撞擊到器壁單位面積上的分子數減少,壓強變小.
(2)2 L
知識點:氣體的等温變化
題型:計算題