Question

【題目】如圖所示，一根兩端開口、橫截面積為S＝2 cm2足夠長的玻璃管豎直插入水銀槽中并固定(插入水銀槽中的部分足夠深)．管中有一個質(zhì)量不計的光滑活塞，活塞下封閉著長L＝21 cm的氣柱，氣體的溫度為t1＝7 ℃，外界大氣壓取p0＝1.0×105 Pa(相當(dāng)于75 cm高的汞柱的壓強(qiáng))．

(1)若在活塞上放一個質(zhì)量為m＝0.1 kg的砝碼，保持氣體的溫度t1不變，則平衡后氣柱為多長？(g＝10 m/s2)

(2)若保持砝碼的質(zhì)量不變，對氣體加熱，使其溫度升高到t2＝77 ℃，此時氣柱為多長？

Answer 1

【答案】(1) 20 cm(2) 25 cm

【解析】（1）被封閉氣體的初狀態(tài)為： ， ，
末態(tài)為：

，
根據(jù)玻意耳定律，有：
即： 得： ；

（2）對氣體加熱后，氣體的狀態(tài)變?yōu)椋?/span> ， ，
根據(jù)蓋呂薩克定律，有：

即：
得： 。