题目内容
【题目】如图所示,粗细均匀的左端封闭,右端开口(开口端足够长),U形玻璃管,当封闭气体温度为t1 = 31℃,大气压强为p0 = 76 cmHg时,两管水银面相平,这时左管被封闭气柱长l1 = 8.0 cm,问:
(i)当封闭气体温度t2等于多少时,左管气柱长l2为9.0 cm?
(ii)当温度达到上问温度t2时,为使左管气柱长l3为8.0 cm,则应在右管加多高的水银柱?
【答案】(1)78 ℃(2)11.75 cm
【解析】(i)以封闭气体为研究对象,
初状态:p01 =76 cmHg,V1 = L1S = 8S,T1 =300 K
末状态:p2 =78 cmHg,V2 = L2S = 9S,T2 = ?
根据理想气体状态方程得:
得:T2 =351 K,
则t2 = 78 ℃
(ii)使左管气柱长L恢复为8 cm的过程为等温变化
初状态:压强为78 cmHg,体积为9S
末状态:压强为(76 + h) cmHg,体积为8S
根据玻意耳定律:78 × 9S = (76 + h) × 8S
解得:h = 11.75 cm
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