Question

在一密封的啤酒瓶中，下方為溶有CO₂的啤酒，上方為純CO₂氣體.在20 ℃時，溶于啤酒中的CO₂的質量為m_A=1.05×10^-3 kg，上方氣體狀態：CO₂的質量為m_A=0.137×10^-3 kg,壓強為p₀=1 atm.當溫度升高到40 ℃時，啤酒中溶解的CO₂的質量有所減小，變為m_A′=m_A-Δm,瓶中氣體CO₂的壓強上升到p₁.已知=0.60×，啤酒的體積不因溶入CO₂而變化，且不考慮容器體積和啤酒體積隨溫度的變化.又知對同種氣體，在體積不變的情況下與m成正比，試計算p₁等于多少標準大氣壓(結果保留兩位有效數字).

Answer 1

解析：以啤酒上方氣態CO₂為研究對象，設20 ℃時為初態T₀=(273+20) K=293 K；40 ℃ 時為末態T₁=(273+40) K=313 K.

    已知40 ℃時溶入啤酒的CO₂的質量為m_A′=m_A-Δm                  ①

    因質量守恒，氣態CO₂的質量為m_B′=m_B+Δm                       ②

    由題設=0.60×                                            ③

    由于對同種氣體，體積不變時，與m成正比，可得       ④

    由①②③④式聯立求解得p₁=［］p₀

    代入數據得p₁=1.6 atm.

答案：1.6 atm