题目内容
【题目】如图为某同学制作的简易气温计。他向一个空的铝制易拉罐中插入一根粗细均匀的透明吸管,接口用蜡密封在吸管内引入一小段油柱。外界大气压p0=1.0×105Pa,温度t1=29℃时油柱与接口的距离l1=10cm,温度t2=30℃时油柱与接口的距离l2=15cm,他在吸管上相应的位置标上相应的温度刻度值。已知吸管内部的横截面积S=0.2cm2。
(i)求易拉罐的容积V;
(ii)由于外界大气压发生变化,实际温度t=27℃时该气温计读数为29℃,求此时的大气压p(保留2位有效数字)。
【答案】(ⅰ)300cm3;(ⅱ)9.9×104Pa
【解析】
(ⅰ)设易拉罐的容积为V,由气体实验定律得:
①
式中V1=V+L1S,T1=(t1+273)K ②
V2=V+L2S,T2=(t2+273)K ③
由①②③式代入数据得:V=300cm3 ④
(ⅱ)气压变化后,实际温度t=27℃时油柱的位置在29℃刻度处,此时被封闭的气体体积与大气压p0=1.0×105Pa温度t1=29℃时的相等,可得
⑤
式中p1=p0,T1=(t1+273) ⑥
T=(t-273)K ⑦
由⑤⑥⑦式代入数据得:p=9.9×104Pa ⑧
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