单选题
如图为某同学设计的喷水装置,其中圆柱形容器的容积为V
0
,内部装置有体积为0.5V
0
的水,水上密封的空气压强为p
0
,保持阀门关闭,用打气桶再向内充入压强为p
0
,体积为1.5V
0
的空气。设在所有过程中,空气可看作理想气体,且温度不变。则充气后容器内空气的压强为( )。
A、
p
0
B、
p
0
C、
3p
0
D、
4p
0
【正确答案】
D
【答案解析】
解析:根据题意可知,原内部装置的气体体积为0.5V
0
,压强为p
0
;向内充入压强为p
0
,体积为1.5V
0
的空气后,若体积可变,则水上密封的空气的体积为2V
0
,压强为p
0
;但由于阀门关闭,气体体积固定0.5V
0
不变,所以压强增大。根据理想气体状态方程,温度不变,p'(0.5V
0
)=po(2V
0
),故压强增大为4p
0
。
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