Question

6．有人設(shè)計了一種測溫裝置，其結(jié)構(gòu)如圖所示，玻璃瓶A內(nèi)封有一定量氣體，與管A相連的B管插在水銀槽中，管內(nèi)水銀面的高度x即可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度，并可由B管上的刻度直接讀出．設(shè)B管的體積與A泡的體積相比可略去不計．
（1）B管刻度線是在1標準大氣壓下制作的（1標準大氣壓相當于76cm水銀柱的壓強）．已知當溫度t=27℃時的刻度線在x=16cm處，問t=0℃的刻度線在x為多少厘米處？
（2）若大氣壓已變?yōu)橄喈斢?5cm水銀柱的壓強，利用該測溫裝置測量溫度時所得讀數(shù)仍為27℃，問此時實際溫度為多少？

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題意求出氣體的狀態(tài)參量，氣體發(fā)生等容變化，應(yīng)用查理定律求出氣體的壓強，即可求得t=0℃的刻度線．
（2）求出氣體的狀態(tài)參量，氣體發(fā)生等壓變化，應(yīng)用查理定律可以求出氣體的溫度．

解答 解：（1）氣體的狀態(tài)參量：P₁=76-16=60cmHg，T₁=273+27=300K，T₂=273+0=273K，
氣體發(fā)生等容變化，由查理定律可得：$\frac{{p}_{1}}{{T}_{1}}$=$\frac{{p}_{2}}{{T}_{2}}$，即：$\frac{60}{300}$=$\frac{{p}_{2}}{273}$，
解得：p₂=54.6cmHg，則x=76-54.6=21.4cm；
（2）此時A泡內(nèi)氣體壓強為：p₃=75-16=59cmHg，
氣體發(fā)生等容變化，由查理定律：$\frac{{p}_{1}}{{T}_{1}}$=$\frac{{p}_{3}}{{T}_{3}}$，即：$\frac{60}{300}$=$\frac{59}{{T}_{3}}$，
解得：T₃=295K，t₃=22℃
答：（1）t=0℃的刻度線在x為21.4厘米處；（2）此時實際溫度為22℃．

點評 本題主要考查了等容變化，找出初末狀態(tài)利用好查理定律列式求解即可，屬于理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用中的基礎(chǔ)題目，難度不大．