Question

【題目】如圖所示，啞鈴狀玻璃容器由兩段粗管和一段細(xì)管連接而成，容器豎直放置，容器粗管的截面積為S1=2cm2，細(xì)管的截面積S2=1cm2，開始時粗、細(xì)管內(nèi)水銀長度分別為h1=h2=2cm，整個細(xì)管長為4 cm，封閉氣體長度為L=6cm，大氣壓強(qiáng)為P0=76cmHg，氣體初始溫度為27℃，求：

①第一次若要使水銀剛好離開下面的粗管，封閉氣體的溫度應(yīng)為多少K;

②第二次若在容器中再倒入同體積的水銀，且使容器中氣體體積不變，封閉氣體的溫度應(yīng)為多少K.

Answer 1

【答案】①405K ②315K

【解析】

①開始時氣體的壓強(qiáng)為

體積為V1=LS1，溫度T1=300K

水銀全離開下面的粗管時，設(shè)水銀進(jìn)入上面的粗管中的高度為h3，

則h1S1+h2S2=2h2S2+h3S1，

解得h3=1cm

此時粗管中氣體的壓強(qiáng)為

此時粗管中氣體體積為V2=(L+h1)S1

由理想氣體狀態(tài)方程

得：T2=405K

②再倒入同體積的水銀，粗管里氣體的體積不變，則粗管里氣體的壓強(qiáng)為：

由氣體發(fā)生的是等容變化，則

得：T3=315K