题目内容
如图所示,竖直放置且粗细均匀的U形玻璃管与容积为V0=90cm3的金属球形容器连通,用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体,当环境温度为27℃时,U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=16 cm,水银柱上方空气长h0=20 cm。现在对金属球形容器缓慢加热,当U形玻璃管左侧水银面比右侧水银面高出h2 =24 cm时停止加热,求此时金属球形容器内气体的温度为多少摄氏度?已知大气压P0= 76 cmHg,U形玻璃管的横截面积为S=0.5cm2。
277 ℃
解析:初始状态:p1= p0-ph1=60cmHg??
V1=V0+h0S =100 cm3??
T1=(273+27) K=300 K (2分)
末状态:p2=p0+ph2=100 cmHg??
V2=V1+
=110 cm3??
T2=(273+t2)K (2分)
由理想气体的状态方程有
(3分)
代入数据解得T2=550 K,即t2=277 ℃ (2分)
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