题目内容
（2012?宝山区一模）如图所示的玻璃管ABCDE，CD部分水平，其余部分竖直（B端弯曲部分长度可忽略），玻璃管截面半径相比其长度可忽略，CD内有一段水银柱，初始时数据如图，环境温度是300K，大气压是75cmHg．现保持CD水平，将玻璃管A端缓慢竖直向下插入大水银槽中，当水平段水银柱刚好全部进入DE竖直管内时，保持玻璃管静止不动．问：（1）玻璃管A端插入大水银槽中的深度是多少？（即水银面到管口A的竖直距离）？
（2）当管内气体温度缓慢降低到多少K时，DE中的水银柱刚好回到CD水平管中？
分析：（1）以玻璃管内封闭气体为研究对象，应用玻意耳定律求出A端插入水银槽后气体体积，
然后求出A插入水银槽中的深度．
（2）以管内气体为研究对象，从图示状态到水银全部回到CD水平管中，
由盖吕萨克定律列方程，可以求出气体的温度．
然后求出A插入水银槽中的深度．
（2）以管内气体为研究对象，从图示状态到水银全部回到CD水平管中，
由盖吕萨克定律列方程，可以求出气体的温度．
解答：解：（1）以玻璃管内气体为研究对象，设玻璃管横截面积为S，
p1=p0=75cmHg，V1=（140+15+5）S=160S，p2=p0+h1=75+5=80cmHg，
由玻意耳定律可得：p1V1=p2V2，即：75×160S=80×L2S，L2=150cm，
h=160+10-150+5=25cm；
（2）T1=300K，V1=160S，V3=（140+15+10-25）S=140S，
由盖吕萨克定律得：
=
，即
=
，T3=262.5K；
答：（1）玻璃管A端插入大水银槽中的深度是25cm．
（2）当管内气体温度缓慢降低到262.5K时，DE中的水银柱刚好回到CD水平管中．
p1=p0=75cmHg，V1=（140+15+5）S=160S，p2=p0+h1=75+5=80cmHg，
由玻意耳定律可得：p1V1=p2V2，即：75×160S=80×L2S，L2=150cm，
h=160+10-150+5=25cm；
（2）T1=300K，V1=160S，V3=（140+15+10-25）S=140S，
由盖吕萨克定律得：
| V1 |
| T1 |
| V3 |
| T3 |
| 160S |
| 300K |
| 140S |
| T3 |
答：（1）玻璃管A端插入大水银槽中的深度是25cm．
（2）当管内气体温度缓慢降低到262.5K时，DE中的水银柱刚好回到CD水平管中．
点评：熟练应用玻意耳定律、盖吕萨克定律即可正确解题，解题的难点与关键是求出各状态下气体体积与压强．
练习册系列答案
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