精英家教網(wǎng)如圖所示為一簡易火災(zāi)報警裝置，其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當溫度升高時，水銀柱上升，使電路導通，蜂鳴器發(fā)出報警的響聲．27℃時，被封閉的理想氣體氣柱長L1為20cm．水銀上表面與導線下端的距離L2為5cm．
（1）當溫度達到多少℃時，報警器會報警？
（2）如果大氣壓降低，試分析說明該報警器的報警溫度會受到怎樣的影響？
分析：（1）溫度升高，封閉氣體體積增大，水銀柱上升，當電路恰好接通時，報警器開始報警；此時空氣柱長度L1+L2，以封閉空氣柱為研究對象，根據(jù)等壓變化規(guī)律求出溫度．
（2）如果大氣壓降低，氣體壓強降低；可以假設(shè)是電路接通時氣壓突然降低，根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程，要保持原來的體積，要降低溫度．
解答：解：（1）溫度升高時，下端氣體等壓變化：
T1
T2
=
V1
V2

即
300
T2
=
20
25

解得T2=375K，
即為102℃．
（2）由玻馬定律，同樣的溫度下，大氣壓降低則下端氣柱變長，即V1變大，剛好報警時V2不變，
由
T1
T2
=
V1
V2

可知，T2變小，即報警溫度降低．
答：（1）當溫度達到102℃時，報警器會報警；
（2）如果大氣壓降低，該報警器的報警溫度會降低．
點評：氣體狀態(tài)變化可以應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程求解，本題的關(guān)鍵是找出氣體的變化是等壓變化．
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?嘉定區(qū)一模）如圖所示為一簡易火災(zāi)報警裝置．其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當溫度升高時，水銀柱上升，使電路導通，蜂鳴器發(fā)出報警的響聲．27℃時，空氣柱長度L1為20cm，水銀上表面與導線下端的距離L2為10cm，管內(nèi)水銀柱的高度h為8cm，大氣壓強為75cm水銀柱高．
（1）當溫度達到多少℃時，報警器會報警？
（2）如果要使該裝置在87℃時報警，則應(yīng)該再往玻璃管內(nèi)注入多少cm高的水銀柱？
（3）如果大氣壓增大，則該報警器的報警溫度會受到怎樣的影響？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?日照一模） 如圖所示為一簡易火災(zāi)報警裝置．其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當溫度升高時，水銀柱上升，使電路導通，蜂鳴器發(fā)出報警的響聲．27℃時，空氣柱長度L1為20cm，水銀上表面與導線下端的距離L2為10cm，管內(nèi)水銀柱的高度h為8cm，大氣壓強為75cm水銀柱高．
（1）當溫度達到多少攝氏度時，報警器會報警？
（2）若水銀柱上升過程中，被封閉氣體吸收熱量9×10-2J，對外做功6×10-2J，求封閉氣體內(nèi)能的變化量．
（3）如果大氣壓增大，則該報警器的報警溫度會受到怎樣的變化？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示為一簡易火災(zāi)報警裝置。其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當溫度升高時，水銀柱上升，使電路導通，蜂鳴器發(fā)出報警的響聲。27℃時，空氣柱長度L1為20cm，水銀上表面與導線下端的距離L2為10cm，管內(nèi)水銀柱的高度h為8cm，大氣壓強為75cm水銀柱高。

（1）若試管的橫截面積S=2.0×10-4m2，封閉氣體27℃時的摩爾體積為24L/mol，試估算封閉氣體的分子數(shù)。（阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023/mol，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。）

（2）當溫度達到多少K時，報警器會報警？

（3）現(xiàn)由于某種原因，裝置底部發(fā)生緩慢漏氣，致使報警溫度變?yōu)?40K，試確定該種非正常狀態(tài)下封閉氣體的剩余質(zhì)量與原正常狀態(tài)下封閉氣體質(zhì)量之比。

 

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科目：高中物理 來源：2010-2011學年山東省高三第三次模擬考試（理綜）物理部分 題型：計算題

如圖所示為一簡易火災(zāi)報警裝置。其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當溫度升高時，水銀柱上升，使電路導通，蜂鳴器發(fā)出報警的響聲。27℃時，空氣柱長度L1為20cm，水銀上表面與導線下端的距離L2為10cm，管內(nèi)水銀柱的高度h為8cm，大氣壓強為75cm水銀柱高。

（1）若試管的橫截面積S=2.0×10-4m2，封閉氣體27℃時的摩爾體積為24L/mol，試估算封閉氣體的分子數(shù)。（阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023/mol，結(jié)果保留兩位有效數(shù)字。）

（2）當溫度達到多少K時，報警器會報警？

（3）現(xiàn)由于某種原因，裝置底部發(fā)生緩慢漏氣，致使報警溫度變?yōu)?40K，試確定該種非正常狀態(tài)下封閉氣體的剩余質(zhì)量與原正常狀態(tài)下封閉氣體質(zhì)量之比。

 

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