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    11．室温为0℃，大气压强为1atm．如图所示的水银气压计两边水银面高度差H=76cm，水银气压计细管的容积不计，水平放置的汽缸被无摩擦可左右自由移动的活塞分A，B两部分，汽缸A内装有2L空气，汽缸B内充有3L氧气，已知氧气在标准大气压下其密度为32g/22.4L，设温度保持不变，令1atm=1.0×105Pa，求
    （1）当K打开后，被排出的氧气的质量；
    （2）当K打开瞬间，从阀门逸出的氧气流的瞬时速度．

    分析 （1）求出气体的状态参量，应用玻意耳定律求出气体的体积，然后求出排出氧气的质量．
    （2）对排出的气体，应用动量定理可以求出氧气的瞬时速度．

    解答 解：（1）气体的状态参量：pA=2atm，pA′=1atm，VA=2L，VA′=？
    由玻意耳定律得：pAVA=pA′VA′，即：2×2=1×VA′，解得：VA′=4L，
    气体的状态参量：pB=2atm，pB=1atm，VB=3L，VB′=？
    由玻意耳定律得：pBVB=pB′VB′，即：2×3=1×VB′，解得：VB′=6L，
    放出氧气的在标准状况下的体积：△VB=VB′-（VA+VB-V1′）=6-（2+3-4）=5L，
    放出氧气的质量：m=$\frac{32g}{22.4L}$×5L≈7.14g；
    （2）设阀门的横截面积为S，在时间△t时间内放出氧气的质量为△m，由氧气的速度由0变为v，
    对放出的氧气，由动量定理得：F△t=△m×v，
    其中：△m=ρ△V=ρSh=ρSv△t，F=△PS=（pB-p0）S，
    则：（pB-p0）S△t=ρSv△t×v，
    氧气的速度：v=$\sqrt{\frac{{p}_{B}-{p}_{0}}{ρ}}$，
    由（1）可知，VB=3L，VB′=6L，
    氧气质量不变，则氧气密度：ρ=2ρ0，ρ0为标准状况下氧气的密度，
    v=$\sqrt{\frac{{p}_{B}-{p}_{0}}{ρ}}$=$\sqrt{\frac{{p}_{B}-{p}_{0}}{2{ρ}_{0}}}$，代入数据解得：v=265m/s；
    答：（1）当K打开后，被排出的氧气的质量为7.14g；
    （2）当K打开瞬间，从阀门逸出的氧气流的瞬时速度为265m/s．

    点评 本题考查了求氧气质量、氧气的速度，分析清楚气体状态变化过程，求出气体状态参量，应用玻意耳定律、动量定理即可正确解题．

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