Question

一粗細均勻的J型玻璃管豎直放置，左端封閉，右端（足夠長）開口向上，左端封有一定質(zhì)量的理想氣體，初始狀態(tài)左右兩管水銀面相平，如圖所示．封閉氣體的溫度為27℃，大氣壓強為75cmHg．求：
①若沿右側(cè)管壁緩慢加入5cm長的水銀柱并與下方的水銀合為一體，為使封閉氣體保持原來的長度，應使氣體的溫度變?yōu)槎嗌伲?br />②此過程封閉氣體分子的平均動能______（選填“增大”或“減小”），氣體將______（選填“吸熱”或“放熱”）

Answer 1

【答案】分析：①根據(jù)玻璃管兩邊的液面差，求出兩個狀態(tài)下氣體的壓強，氣體做等容變化，根據(jù)氣態(tài)方程即可求出后來氣體的溫度．
②此過程溫度升高，內(nèi)能增大，氣體不做功，根據(jù)熱力學第一定律分析可知應吸熱．
解答：解：①初態(tài)：p₁=p=75 cmHg，T₁=273+27K=300K
      末態(tài)：p₂=p+5cmHg=80 cmHg，T₂=？
由，解得：T₂=320K 即t=47℃
故應使溫度變?yōu)?7℃．
②此過程溫度升高，內(nèi)能增大，而氣體不做功，根據(jù)熱力學第一定律得知，氣體將吸熱．
答：①應使氣體的溫度變?yōu)?7℃；
②增大，吸熱．
點評：利用理想氣體狀態(tài)方程解題，關(guān)鍵是正確選取狀態(tài)，明確狀態(tài)參量，尤其是正確求解被封閉氣體的壓強，這是熱學中的重點知識，要加強訓練，加深理解．