题目内容
【题目】如图所示,有一粗细均匀的T形玻璃管,上端、右端开口,下端封闭。玻璃管内用如图所示的水银柱在竖直管内封闭有长度= 30cm的理想气体,竖直管内的水银柱长
= 24 cm,水平管内的水银柱足够长,右端用活塞封闭。已知外界大气压强
= 76 cmHg,保持环境温度恒为
= 300 K,现用外力缓慢向左推活塞,使下端气柱长变为
= 25 cm,求:
(i)使气柱长度从30 cm变为25 cm的过程中,活塞移动的距离为多大;
(ii)若活塞左移后保持固定,对玻璃管缓慢加热,使下端气柱长又变回,求此时封闭气体的温度
。
【答案】(i) cm;(ii)
K
【解析】
(i)设管的横截面积为S,初始时封闭气体压强为P1,移动活塞后,封闭气体压强为P2,中间水银柱变为h2,则:
由玻意耳定律得:
活塞移动距离为:
解得: cm
(ii)由题意可得,玻璃管加热过程气体压强保持不变,由盖·吕萨克定律得:
解得:K