Question

一根粗细均匀全长为40厘米、一端封闭的直玻璃管，用长为19厘米的汞柱封闭一定质量的空气．开始时，玻璃管开口向下竖直放置，管内空气柱长为18.2厘米，温度为0℃．大气压强为76cmHg，1cmHg=1333Pa．
（1）保持玻璃管位置不变，则当管中空气柱长为20厘米时，被封闭的空气温度为多少？
（2）保持第（1）问中的温度不变，将玻璃管缓慢逆时针转动90°使其水平放置，则此时空气柱长度为多少厘米？

Answer 1

分析：（1）气体做压强不变，则由吕萨克定律可得出被封闭空气温度；
（2）玻璃管转动后，温度不变，压强变化，则由等温变化规律可得出空气柱的长度．

解答：解：玻璃管竖直放置，温度变化时管内封闭气体压强不变．
（1）

V   1

V2

=

T1

T2

?t₂=T₂-273=27°C
（2）玻璃转动过程中，温度不变．
P₂V₂=P₃V₃
P₂=P₀-hcmHg=（76-19）cmHg=57cmHg，P₃=P₀=76cmHg
V₂=L₂s=20s，V₃=L₃s
则有：
L₃=

P2

P3

L2=

57

76

×20cm=15cm
答：（1）封闭气体的空气温度为27℃；
（2）空气柱的长度为15cm．

点评：本题考查了气体压强的求法及热力学实验定律，这是热学部分考查的重点内容，应重点突破．