题目内容
如图1所示，水平放置的均匀玻璃管内，一段长为h=25cm的水银柱封闭了长为L=20cm、温度为t=27℃的理想气体，大气压强P=75cmHg．将玻璃管缓慢地转过90°角，使它开口向上，并将封闭端浸入热水中（如图2），待稳定后，测得玻璃管内封闭气柱的长度L1=17.5cm，
（1）此时管内封闭气体的温度t1是多少？
（2）若用薄塞将管口封闭，此时水银上部封闭气柱的长度为L2=10cm．保持水银上部封闭气体的温度不变，对水银下面的气体加热，当上面气柱长度的减少量△l=0.4cm时，下面气体的温度是多少？
【答案】分析：（1）先根据平衡得到封闭气体的压强，然后结合理想气体状态方程列式求解温度；
（2）上面气体等温变化，列方程后求出压强；下面气体根据理想气体状态方程列式求解温度．
解答：解：（1）玻璃管水平放置时，封闭气体的压强为P=75cmHg，竖直放置时，封闭气体的压强为：75cmHg+25cmHg=100cmHg；
根据理想气体状态方程，有
，解得：t1=77℃；
（2）上面气体为等温变化，有
PL2S=P1?（L2-△l）S
解得：P1=78.125cmHg
下面气体，有
，解得t2=96.2°C
答：（1）管内封闭气体的温度t1是77℃；
（2）下面气体的温度是96.2°C．
点评：本题关键是多次根据理想气体状态方程列式后联立求解，找出各个平衡态的温度、压强、体积是关键．
（2）上面气体等温变化，列方程后求出压强；下面气体根据理想气体状态方程列式求解温度．
解答：解：（1）玻璃管水平放置时，封闭气体的压强为P=75cmHg，竖直放置时，封闭气体的压强为：75cmHg+25cmHg=100cmHg；
根据理想气体状态方程，有
，解得：t1=77℃；（2）上面气体为等温变化，有
PL2S=P1?（L2-△l）S
解得：P1=78.125cmHg
下面气体，有
，解得t2=96.2°C答：（1）管内封闭气体的温度t1是77℃；
（2）下面气体的温度是96.2°C．
点评：本题关键是多次根据理想气体状态方程列式后联立求解，找出各个平衡态的温度、压强、体积是关键．
练习册系列答案
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