题目内容
【题目】某物理兴趣小组制作的简易报警器工作原理如下：玻璃细管下端封闭且导热性能良好，水银装在细管中，当温度升高时，水银柱上升，使电路接通，警铃发出报警声。27℃时，空气柱长度L1为30cm，水银柱上表面与导线下端的距离为L2，管内水银柱高h为5cm，大气压强p0为76cmHg．已知当温度达到177℃时，报警器会报警。求：
①水银柱上表面与导线下端的距离L2；
②若要使报警器的报警温度为127℃，应该再往细管中注入多高的水银。
【答案】①15cm②9cm
【解析】
以细管内密封的空气柱为研究对象，设其横截面积为S。
①封闭气体的状态参量：
，
，
，
，
温度升高时，管内气体做等压变化，由盖吕萨克定律得：
，
代入数据解得：
L2=15cm；
②设加入xcm水银柱，在127℃时会报警，气体初状态参量：
，，，
气体末状态参量：
，
，
，
由理想气体状态方程得：
，
代入数据解得：
x=9cm或x=-45cm（舍去）。
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