薄膜材料气密性能的优劣常用其透气系数来加以评判。对于均匀薄膜材料，在一定温度下，某种气体通过薄膜渗透过的气体分子数，其中t为渗透持续时间，S为薄膜的面积，d为薄膜的厚

Question

薄膜材料气密性能的优劣常用其透气系数来加以评判。对于均匀薄膜材料，在一定温度下，某种气体通过薄膜渗透过的气体分子数 ，其中t为渗透持续时间，S为薄膜的面积，d为薄膜的厚度， 为薄膜两侧气体的压强差。k称为该薄膜材料在该温度下对该气体的透气系数。透气系数愈小，材料的气密性能愈好。图为测定薄膜材料对空气的透气系数的一种实验装置示意图。EFGI为渗透室，U形管左管上端与渗透室相通，右管上端封闭；U形管内横截面积A=0.150cm ² 。实验中，首先测得薄膜的厚度d=0.66mm，再将薄膜固定于图中 处，从而把渗透室分为上下两部分，上面部分的容积 ，下面部分连同U形管左管水面以上部分的总容积为V ₁ ，薄膜能够透气的面积S=1.00cm ² 。打开开关K ₁ 、K ₂ 与大气相通，大气的压强P ₁ ＝1.00atm，此时U形管右管中气柱长度 ， 。关闭K ₁ 、K ₂ 后，打开开关K ₃ ，对渗透室上部分迅速充气至气体压强 ，关闭K ₃ 并开始计时。两小时后，U形管左管中的水面高度下降了 。实验过程中，始终保持温度为 。求该薄膜材料在 时对空气的透气系数。（本实验中由于薄膜两侧的压强差在实验过程中不能保持恒定，在压强差变化不太大的情况下，可用计时开始时的压强差和计时结束时的压强差的平均值 来代替公式中的 。普适气体常量R=8.31Jmol ^-1 K ^-1 ，1.00atm=1.013×10 ⁵ Pa）。

Answer 1

开始时U形管右管中空气的体积和压强分别为 V 2 =HA ①p 2 =p 1 经过2小时，U形管右管中空气的体积和压强分别为  ②  ③渗透室下部连同U形管左管水面以上部分气体的总体积和压强分别为  ④ &...