如圖所示為火災(zāi)報(bào)警器的原理圖，豎直放置的玻璃試管中裝入水銀，當(dāng)溫度升高時(shí)，水銀柱上升，使電路導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出響聲．在27℃時(shí)，下端封閉的空氣柱長為L1=20cm，水銀柱上表面與導(dǎo)線端點(diǎn)的距離為L2=10cm，管內(nèi)水銀柱的重量為10N，橫截面積為1cm2，大氣壓強(qiáng)P=1.0×105Pa，問：
（1）當(dāng)溫度達(dá)到多少時(shí)報(bào)警器會報(bào)警？
（2）如果溫度從27℃升到報(bào)警溫度的過程中，封閉空氣柱從外界吸收的熱量為20J，則空氣柱的內(nèi)能增加了多少？

【答案】分析：封閉的氣體做等壓變化，分別找出氣體初末狀態(tài)的狀態(tài)參量，應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程便可求解出報(bào)警溫度．
由熱力學(xué)第一定律列出等式求解．
解答：解．（1）封閉的氣體做等壓變化，由理想氣體狀態(tài)方程：
由 
得T2=T1=450K
t2=177℃
（2）氣體對外做功W′=（PS+mg）L2=2J  
由熱力學(xué)第一定律△U=W+Q=18J
答：（1）當(dāng)溫度達(dá)到177℃時(shí)報(bào)警器會報(bào)警．
（2）如果溫度從27℃升到報(bào)警溫度的過程中，封閉空氣柱從外界吸收的熱量為20J，則空氣柱的內(nèi)能增加了18J．
點(diǎn)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(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)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(bào)警裝置．其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當(dāng)溫度升高時(shí)，水銀柱上升，使電路導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警的響聲．27℃時(shí)，空氣柱長度L1為20cm，水銀上表面與導(dǎo)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(qiáng)為75cm水銀柱高．
（1）當(dāng)溫度達(dá)到多少℃時(shí)，報(bào)警器會報(bào)警？
（2）如果要使該裝置在87℃時(shí)報(bào)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(bào)警器的報(bào)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：

精英家教網(wǎng)如圖所示為火災(zāi)報(bào)警器的原理圖，豎直放置的玻璃試管中裝入水銀，當(dāng)溫度升高時(shí)，水銀柱上升，使電路導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出響聲．在27℃時(shí)，下端封閉的空氣柱長為L1=20cm，水銀柱上表面與導(dǎo)線端點(diǎn)的距離為L2=10cm，管內(nèi)水銀柱的重量為10N，橫截面積為1cm2，大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa，問：
（1）當(dāng)溫度達(dá)到多少時(shí)報(bào)警器會報(bào)警？
（2）如果溫度從27℃升到報(bào)警溫度的過程中，封閉空氣柱從外界吸收的熱量為20J，則空氣柱的內(nèi)能增加了多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)I．下列說法中正確的是
A．熱現(xiàn)象過程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散現(xiàn)象，能量耗散是從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出自然界中宏觀過程具有方向性
B．兩個(gè)分子間的距離由很遠(yuǎn)（r＞10-9m）減小到很難再靠近的過程中，分子間作用力先減小后增大；分子勢能不斷增大
C．物體放出熱量，溫度不一定降低
D．在溫度不變的條件下，飽和汽的體積減小，其壓強(qiáng)增大
II．如圖所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的一簡易火災(zāi)報(bào)警裝置．其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當(dāng)溫度升高時(shí)，水銀柱上升，當(dāng)水銀柱上表面與導(dǎo)線接觸時(shí)，恰使電路導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出報(bào)警的響聲．27℃時(shí)，空氣柱長度L1為20cm，水銀上表面與導(dǎo)線下端的距離L2為10cm，管內(nèi)水銀柱的高度h為13cm，大氣壓強(qiáng)為75cm水銀柱高．
（1）當(dāng)溫度至少達(dá)到多少攝氏度時(shí)，報(bào)警器會報(bào)警？
（2）如果要使該裝置在87℃時(shí)報(bào)警，則應(yīng)該再往玻璃管內(nèi)至少注入多少厘米高的水銀柱？

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科目：高中物理 來源：煙臺三模 題型：問答題

如圖所示為火災(zāi)報(bào)警器的原理圖，豎直放置的玻璃試管中裝入水銀，當(dāng)溫度升高時(shí)，水銀柱上升，使電路導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出響聲．在27℃時(shí)，下端封閉的空氣柱長為L1=20cm，水銀柱上表面與導(dǎo)線端點(diǎn)的距離為L2=10cm，管內(nèi)水銀柱的重量為10N，橫截面積為1cm2，大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa，問：
（1）當(dāng)溫度達(dá)到多少時(shí)報(bào)警器會報(bào)警？
（2）如果溫度從27℃升到報(bào)警溫度的過程中，封閉空氣柱從外界吸收的熱量為20J，則空氣柱的內(nèi)能增加了多少？
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