题目内容
【题目】如图所示,U形管左管截面半径为r1,右管截面半径倍,设右管足够高,管内水银在左管内封闭了一段长为h1=19cm,温度为T1=240K的空气柱,左右两管水银面高度差为ΔH=16cm,大气压为P0=76cmHg.现向右管缓慢补充水银,保持左管内气体的温度不变。直到左右两边水银面相平时,求:
(1)此时气柱的长度最终结果保留两位有效数字
(2)对封闭气体加热,则其重新回到19cm的长度时,封闭气体温度T为多少K?
【答案】(1)15(2)328K
【解析】
解:设水银的密度为,U型管左右两边横截面积分别为,,封闭气体依次在三种状态下的压强分别为、、
解得:
两边液面相平时,封闭气体压强为:,封闭气体长度为
该过程为等温过程,由波意耳定律有:
解得:
封闭气体回到原长度时,右管比左管液面高出
与初态相比,是等容过程,由查理定律得:
解得:
答:此时气柱的长度为15cm;
对封闭气体加热,则其重新回到19cm的长度时,封闭气体温度T为328K。
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