题目内容
在室温条件下研究气体的等容变化，实验装置如图所示，由于不慎使水银压强计左管水银面下h=10cm处有长L=4cm的空气柱．开始时压强计的两侧水银柱最高端均在同一水平面上，温度计示数为7℃，后来对水加热，使水温升高到77℃，并通过调节压强计的右管，使左管水银面仍在原来的位置．若大气压强为76cmHg．求：（1）加热后左管空气柱的长L′（保留一位小数）．
（2）加热后压强计两管水银面的高度差△h．
【答案】分析：（1）A气体等容升温，根据波义耳定律列式求解A中的气体压强；求出B中气压后根据玻意耳定律求解B的体积；
（2）根据B的气压求解压强计两管水银面的高度差．
解答：解：（1）对于A气体的等容变化，有pA1=（76+14）-10=80cmHg
，
带入数据，有：
，
解得：pA2=100cmHg
对于B气体的等温变化，有pB1=76+14=90cmHg，
pB2=100+10=110cmHg
根据玻意耳定律，有：pB1VB1=pB2VB2，
代入数据，有：90×4=110×L'，
解得：L'≈3.3cm
（2）△h=（110-76）-（10+3.3）=20.7cm
答：（1）加热后左管空气柱的长L′为3.3cm．
（2）加热后压强计两管水银面的高度差△h为20.7cm．
点评：本题关键是找出两部分气体的已知状态参量，然后根据理想气体状态方程列式求解未知量，不难，但要细心．
（2）根据B的气压求解压强计两管水银面的高度差．
解答：解：（1）对于A气体的等容变化，有pA1=（76+14）-10=80cmHg
，带入数据，有：
，解得：pA2=100cmHg
对于B气体的等温变化，有pB1=76+14=90cmHg，
pB2=100+10=110cmHg
根据玻意耳定律，有：pB1VB1=pB2VB2，
代入数据，有：90×4=110×L'，
解得：L'≈3.3cm
（2）△h=（110-76）-（10+3.3）=20.7cm
答：（1）加热后左管空气柱的长L′为3.3cm．
（2）加热后压强计两管水银面的高度差△h为20.7cm．
点评：本题关键是找出两部分气体的已知状态参量，然后根据理想气体状态方程列式求解未知量，不难，但要细心．
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