Question

一道高中物理题

12.甲、乙两个体积相等的玻璃球，中间用细管连通(其体积不计)，开始时两球温度均为300K，共含0.7molH2，其压强为0.5×101.325Kpa(1kPa=103Pa)。
若将甲球放入400K油浴中，而乙球仍为300K。求两球内的压强和H2的物质的量。
答案为 0.572×101.3kPa　　甲球0.3mol　　　乙球0.4mol

Answer 1

根据PV/T=C来推算
设两球体积均为V，初始压强为P1，加热后压强为P2，且甲球有v量气体进入乙球
对于乙球而言，温度体积不变，气体量增加，压强增加，P2=P1*（V+v）/V
而对于甲球，气体量减少：P2'=P1(V-v)/V，温度升高：P2=P2' * T2/T1=P1（V-v）/V * T2/T1
联合上述两个方程求解：v=V/7=0.1mol，P2=P1*8/7=57.9kpa
即甲乙两球所含气体的量分别为0.3mol和0.4mol

Answer 2

P0V=n/2*RT0
PV=n1RT1=n2RT0
则n1:n2=T0:T1=3:4
所以甲球0.3mol，乙球0.4mol
V=n2RT0/P=n/2*RT0/P0
则P=P0*n2/(n/2)=P0*4/3.5=0.572×101.3kPa.

Answer 3

平衡时，压强处处相等。根据 PV = nRT，变化后：
对甲：P后 * V = n甲 * R * T甲
对乙：P后 * V = n乙 * R * T乙
物质的总量不变，n甲 + n乙 = 0.7
代入数据解方程组

Answer 4

等容过程，查理定律：p1/t1=p2/t2