题目内容
【题目】如图所示,均匀薄壁U型管竖直放置,左管竖直部分高度大于30cm且上端封闭,右管上端 开口且足够长,用两段水银封闭了 A、B两部分理想气体,下方水银左右液面等高,右管上方的水银柱高h=4cm,初状态温度为27℃,A气体长度=15cm,大气压强.现使整个装置缓慢升温,当下方水银的左右液面高度相差=10cm时,保持温度不变,再向右管中缓慢注入水银,使A中气柱长度回到15cm.求:
(1)升温后保持不变的温度是多少摄氏度?
(2)右管中再注入的水银高度是多少?
【答案】(1)177℃ (2)40cm
【解析】
(1)缓慢升温过程中,对A中气体分析
初态:V1=l1S;p1=p0+h=80cmHg;T1=(27+273)K=300K
末状态:V2=(l1+△l)S; p2=p0+h+△l,
由理想气体状态方程得:
代入数据解得:
T2=450K;
得
t2=177℃
(2)对A气体分析,初末态体积相同T3=T2
p3=p0+h+△h,
由查理定律得:
代入数据解得:
△h=40cm;
即再加入的水银高40cm.
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