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如图所示,竖直放置的U形玻璃管与容积为V0=15 cm3的金属球形容器连通,玻璃...

如图所示竖直放置的U形玻璃管与容积为V015 cm3的金属球形容器连通玻璃管左侧横截面积为右侧横截面积的4倍.右侧玻璃管和球形容器中用水银柱封闭一定质量的理想气体.开始时U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h115 cm右侧玻璃管内水银柱上方空气柱长h09 cm.现缓慢向左管中加入水银使两边水银柱达到同一高度玻璃管和金属球导热良好  (已知大气压p075 cmHgU形玻璃管的右侧横截面积为S1 cm2).求:

(1)此过程中被封气体内能如何变化?吸热还是放热?

(2)需要加入的水银体积.

 

(1)此过程中被封气体内能不变,是放热 (2) 84cm3 【解析】试题分析:气体经历等温变化,温度不变,内能不变,被压缩时外界对气体做功,根据热力学第一定律判断吸放热情况.根据玻璃管两边的液面差,求出两个状态下气体的压强和体积,根据气态方程即可求解。 气体温度不变,则内能不变;向左管中加入水银时,外界对气体做功, 根据热力学第一定律ΔU=Q+W可知,封闭气体要放热. (2)初态:p1=p0-ph=(75-15) cmHg=60 cmHg, V1=V0+h0S=(15+9×1) cm3=24 cm3, 末态:p2=75 cmHg, 温度不变,根据玻意耳定律:p1V1=p2V2, 代入数据解得:V2=19.2 cm3. 右侧水银柱上升的高度: 左侧水银柱上升的高度: 所以需要加入的水银体积为. 点睛:本题主要考查了理想气体状态方程,关键是正确选取状态,明确状态参量,尤其是正确分析被封闭气体的压强。  
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考点分析:
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气体处于C状态时的温度TC

气体处于C状态时内能EC

 

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用以上字母表示油酸分子的大小d=         

从图中数得X=        

 

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