题目内容
有人设计了一种测温装置，其结构如下图所示，玻璃泡A内封闭有一定量气体，与A相连的长直玻璃管插在水银槽中．若B管内的水银面与水银槽中水银面的高度差x即可反映泡内气体的温度即环境温度，并可以由B管上的刻度直接读出当时的环境温度．设B管的容积与A泡的容积相比可以略去不计．
(1)在标准大气压(即76cmHg)下对B管进行温度刻度．已知当温度
＝27℃时，B管内水银面高出管外水银面
＝16cm高度，此高度即标为27℃的刻度线．那么，t＝0℃的刻度线应标在x为多少cm处？
(2)若槽内水银面以下玻璃管尚有h＝14cm长，则该测温装置所能测量的最高温度是多少？
(3)若外界大气压已变为相当于75cmHg的压强，利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27℃，则此时的实际温度为多高？
解析：
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(1)以玻璃泡内的封闭气体为研究对象，初态： 即t＝0℃的刻度线应标在x＝21.4cm处． (2)当管内水银柱面被气体压至管口时，玻璃泡内气体温度最高．此时，气体压强为 由查理定律：
(3)当外界大气压强变为 由查理定律
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－
＝76－16＝60(cmHg)，
；末态：
－x＝(76－x)cmHg，
，所以x＝21.4cm．
＋h＝76＋14＝90cmHg，气体温度为
＝273＋
．
代入数据得
＝177℃．
＝75cmHg时，标线27℃对应B管内外水银柱面高度差仍为
＝16cm．此时玻璃泡内气体压强为
－
＝59cmHg．设此时环境的实际温度为
代入数据得
＝22℃．提示：
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由于本题中B管的容积与A泡的容积相比可以略去不计，所以，在B管内水银柱高度发生变化时，可按理想气体的等容过程来处理，即泡内气体发生状态变化时遵循查理定律． 本题通过近似处理的方法，将复杂的状态变化过程转化为遵从查理定律的等容变化过程，使问题得以简化． |
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