题目内容
【题目】如图所示为火灾报警器的原理图,竖直放置的玻璃试管中装入水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出响声。在27℃时,下端封闭的空气柱长为L1=20cm,水银柱上表面与导线端点的距离为L2=10cm,管内水银柱的重量为G=10N,横截面积为S=1cm2,大气压强P0=1.0×105Pa,问:
①当温度达到多少时报警器会报警?
②如果温度从27℃升到报警温度的过程中,封闭空气柱从外界吸收的热量为20J,则空气柱的内能增加了多少?
【答案】①T2=450K②ΔU=18J
【解析】试题分析:封闭的气体做等压变化,分别找出气体初末状态的状态参量,应用理想气体状态方程便可求解出报警温度.由热力学第一定律列出等式求解.
①设温度达到T2时报警器报警。由盖吕萨克定律,得
解得:T2=450K
②气体对外做功
由热力学第一定律
解得:ΔU=18J
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