Question

【题目】如图所示，金属容器被不漏气的活塞P分成A，B两部分，A与U形管压强计相连，B与阀门K相连．整个容器内温度均匀而且恒定，A内充有1.5 L空气，B内充有3 L氧气，大气压强为p0＝76 cmHg，此时U形管压强计左右两管水银高度差为h＝38 cm.打开阀门K，直到压强计左右两管水银面高度差为h′＝19 cm时，再关闭阀门K.求这时容器内B中氧气质量与原来氧气质量的比值．不计活塞P和容器壁之间的摩擦．

Answer 1

【答案】

【解析】

试题A、B两部分的气体压强始终相等，通过左边的水银柱求得被封闭气体的压强，分别求出A、B两部分气体的体积变化，用B部分气体变化后留在金属容器中的气体的体积与B部分气体变化后的总体积求比值，即为B中氧气质量与原来氧气质量的比值。

设打开开关K之前A，B内部气体的压强均为p，则有：p＝p0＋h＝(76＋38)cmHg＝114cmHg

A，B内部气体的体积分别为：V1＝1.5 L，V2＝3 L，

设打开开关K又闭合后时A，B内部气体的压强均为p′，

则有：p′＝p0＋h′＝(76＋19) cmHg＝95 cmHg

A内部气体的体积变为V1′，B内部原有气体的体积变为V2′

对A中气体，有：pV1＝p′V1′

代入数据得：V1′＝1.8 L

对B中原有气体，有：pV2＝p′V2′

代入数据得：V2′＝3.6 L

开关K又闭合后，B中剩余气体的体积为：

V＝V1＋V2－V1′＝(1.5＋3－1.8) L＝2.7 L；

B中氧气质量与原来氧气质量的比值为：