题目内容
【题目】如图所示,向一个空的铝制饮料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管,接口用蜡密封,在吸管内引入一小段油柱(长度可以忽略)。如果不计大气压的变化,这就是一个简易的气温计。已知铝罐的容积是360 cm3,吸管内部粗细均匀,横截面积为0.2 cm2,吸管的有效长度为20cm,当温度为25℃时,油柱离管口10cm。
(i)估算这个气温计的测量范围
(ii)证明吸管上标刻温度值时,刻度线一定均匀分布
【答案】(1)23.40C-26.60C(2)略
【解析】(1)封闭气体做等圧変化,当液体到达饮料管的最下端时,气体的温度最低,由盖-吕萨克定律得得
封闭气体做等圧変化,当液体到达饮料管的最上端时,气体的温度最高,由盖-吕萨克定律得得
此温度计的测量范围为23.40C-26.60C.
(2)根据盖-吕萨克定律, 得:则有,
设吸管内部的横截面积为S,内部在25℃时的热力学温度为T1,体积为V1,当温度变化△t时油柱移动的距离为△l,则有,即:△t=△l
由上式可以看出,△t与△l成正比关系,所以吸管上标刻温度值时,刻度是均匀的.
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