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，細(xì)管的截面積，開始時(shí)粗、細(xì)管內(nèi)水銀長(zhǎng)度分別為，整個(gè)細(xì)管長(zhǎng)為，封閉氣體長(zhǎng)度為大氣壓強(qiáng)為,氣體初始溫度為，求：

①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.；

②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。

Answer 1

【答案】①315K ②405K

【解析】

①倒入同體積的水銀，氣體的長(zhǎng)度仍為6cm不變，則此過程為等容變化，管里氣體的壓強(qiáng)：

由查理定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：

T3=315K

②氣體初狀態(tài)參量：

水銀全面離開下面的粗管時(shí)，設(shè)水銀進(jìn)入，上面的粗管中的高度為h3，則

解得：

h3=lcmm

此時(shí)管中氣體的壓強(qiáng)：

管中氣體體積為：

由理想氣體狀態(tài)方程得：

代入數(shù)據(jù)解得：