Question

8．如图所示，在一端封闭的U形管中用水银柱封一段空气柱L，当空气柱的温度为7℃时，左臂水银柱的长度h₁=10cm，右臂水银柱长度h₂=7cm，气柱长度L=15cm；将U形管放入91℃水中且状态稳定时，左臂水银柱的长度变为h₁′=7cm．求当时的大气压强（单位用cmHg）．

Answer 1

分析 此题是气体的理想状态方程的考查，写出封闭气体的开始的状态及变化后的状态参量，利用理想气体状态方程写出关系式求解

解答 解：设大气压强为P₀，对封闭空气柱进行状态分析，
初状态压强为：P₁=P₀+h₂-h₁=P₀-3，体积为：V₁=LS，温度为：T₁=280K
末状态压强为：${P_2}={P_0}+h_2^/-h_1^/$，体积为：${V_2}=（L+h_1^{\;}-h_1^/）S$，温度为：T₂=364K
由状态方程：$\frac{{{P_1}{V_1}}}{T_1}=\frac{{{P_2}{V_2}}}{T_2}$
代入数据解得：P₀=75cmHg
答：当时的大气压强为75cmHg．

点评 本题中，气体体积的变化影响试管两边水银柱液面的高度差，即气体的三个状态参量都在变化，关键重在找到体积的变化和压强的联系关系．