Question

如圖，一定質量的氣體溫度保持不變，最后，U形管兩臂中的水銀面相齊，燒瓶中氣體體積為800mL；現用注射器向燒瓶中注入200mL水，穩定后兩臂中水銀面的高度差為25cm，不計U形管中氣體的體積．求：
（1）大氣壓強是多少cmHg？
（2）當U形管兩邊水銀面的高度差為45cm時，燒瓶內氣體的體積是多少？

Answer 1

分析：（1）氣體發生等溫變化，由玻意耳定律可以求出氣體壓強．
（1）根據查理定律求出氣體的壓強，然后由平衡條件求出水銀面的高度差．

解答：解：（1）初狀態：P₁=P₀，V₁=800mL
注入水后：P₂=P₀+25cmHg，V₂=600mL
由玻意耳定律：P₁V₁=P₂V₂
代入數值解得：P₀=75cmHg
（2）當P₃=P₀+45cmHg=120cmHg時
由：P₁V₁=P₃V₃
得：V₃=

P1V1

P3

=

75×800

120

mL=500mL
答：（1）大氣壓強是75cmHg．
（2）當U形管兩邊水銀面的高度差為45cm時，燒瓶內氣體的體積是500mL．

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律是關鍵．