Question

（2013?煙臺一模）如圖所示，將一定質(zhì)量的氣體密封在燒瓶內(nèi)，燒瓶通過細(xì)玻璃管與注射器和裝有水銀的U形管連接，最初豎直放置的U形管兩臂中的水銀柱等高，燒瓶中氣體體積為400ml，現(xiàn)用注射器緩慢向燒瓶中注水，穩(wěn)定后兩臂中水銀面的高度差為25cm，已知大氣壓強(qiáng)為75cmHg柱，不計玻璃管中氣體的體積，環(huán)境溫度不變，求：
①共向玻璃管中注入了多大體積的水？
②此過程中氣體

放熱

（填“吸熱”或“放熱”），氣體的內(nèi)能

不變

（填“增大”、“減小”或“不變”）

Answer 1

分析：①氣體發(fā)生等溫變化，已知?dú)怏w體積，由玻意耳定律可以求出氣體的體積；
②氣體的內(nèi)能是由溫度和物質(zhì)的量的多少決定的，一定質(zhì)量的氣體，溫度不變，那么它的內(nèi)能也不變；根據(jù)題意氣體的體積減小，說明外界對氣體做功，然后判定出氣體對外放熱．

解答：解：①初狀態(tài)：P₁=75cmHg，V₁=400ml
注入水后，P₂=100cmHg
由玻意耳定律得：P₁V₁=P₂V₂
代入數(shù)據(jù)，解得：V₂=300ml
注入水的體積：△V=V₁-V₂=100ml
②氣體的內(nèi)能是由溫度和物質(zhì)的量的多少決定的，一定質(zhì)量的氣體，溫度不變，那么它的內(nèi)能也不變；根據(jù)題意氣體的體積減小，說明外界對氣體做功，又由熱力學(xué)第二定律得出：氣體對外放熱．
故答案為：①100ml；②放熱，不變．

點(diǎn)評：本題考查了求氣體壓強(qiáng)與體積問題，根據(jù)題意確定初末狀態(tài)的狀態(tài)參量、熟練應(yīng)用查理定律即可正確解題；本題難度不大，是一道基礎(chǔ)題