题目内容
【题目】如图,一端封闭而另端开口的玻璃管总长L=50cm,初始时玻璃管开口向下竖直静止放置,管中有段高h=15cm的水银柱封闭了一段长L1=30cm空气柱。现将玻璃管缓慢施转至开口向上的竖直位置,此过程没有发生气体及水银泄漏,已知大气压强为75cmHg,外界温度为27℃。
(1)求旋转后稳定时管中封闭空气柱的长度;
(2)此后对管中封闭气柱缓慢加热,同时从开口处缓慢注入水银,使得封闭气柱的长度保持不变,求当水很刚好注满到管口时封闭气柱的温度。
【答案】(1)20cm(2)77℃
【解析】
(1)设水银密度为ρ,重力加速度大小为g.初始时封闭气柱的压强
开口向上时封闭气柱的压强
由玻意耳定律得:
代入数据解得:L2=20cm
(2)水银刚好注满到管口时封闭气柱的压强
根据查理定律有:
解得:=350K 或=77℃
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