Question

兩個(gè)完全相同的鋼瓶．甲裝有3 L的液體和1 L、6個(gè)大氣壓的高壓氣體；乙內(nèi)有一個(gè)大氣壓的4 L氣體；現(xiàn)將甲瓶倒置按如圖38－7所示連接，將甲瓶?jī)?nèi)液體緩慢壓裝到乙瓶中．(不計(jì)連接管道的長(zhǎng)度和體積以及液體產(chǎn)生的壓強(qiáng))

圖38－7

(1)試分析在壓裝過(guò)程中隨甲瓶?jī)?nèi)液體減少，甲內(nèi)部氣體壓強(qiáng)如何變化，試用分子動(dòng)理論作出解釋．

(2)甲瓶最多可向乙瓶?jī)?nèi)壓裝多少液體？

Answer 1

解析：(1)壓裝過(guò)程中甲瓶?jī)?nèi)氣體膨脹，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少，溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變，這樣單位時(shí)間撞擊到器壁單位面積上的分子數(shù)減少，壓強(qiáng)變�。�

(2)設(shè)甲內(nèi)液體最多有x L進(jìn)入乙瓶．乙瓶中氣體灌裝液體前，壓強(qiáng)為p_乙＝1 atm，體積為V₁＝4 L；灌裝后體積最小變?yōu)?i>V_乙′＝(4－x)L，此時(shí)乙瓶中壓強(qiáng)與甲瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)相等，為p，

由等溫變化得p_乙V_乙＝pV_乙′①

甲瓶中氣體開始?xì)鈮簽?i>p_甲＝6 atm，體積為V_甲＝1 L，結(jié)束后壓強(qiáng)為p，體積為V_甲′＝(1＋x)L

由等溫變化得p_甲V_甲＝pV_甲′②

聯(lián)立①②代入解得x＝2 L．③

答案：(1)壓裝過(guò)程中甲瓶?jī)?nèi)氣體膨脹，單位體積內(nèi)的分子數(shù)減少，溫度不變，分子的平均動(dòng)能不變，這樣單位時(shí)間撞擊到器壁單位面積上的分子數(shù)減少，壓強(qiáng)變小．

(2)2 L