Question

如圖所示，一端封閉的均勻玻璃管長(zhǎng)H=60cm，開口端豎直向上，用水銀封住一定量的空氣，水銀柱長(zhǎng)h=19cm，空氣柱長(zhǎng)L₁=20cm，初始溫度為t₁=27℃．（已知大氣壓強(qiáng)為76cmHg）求：
（1）初始玻璃管內(nèi)封閉氣體壓強(qiáng)p₁．
（2）將玻璃管緩緩順時(shí)針轉(zhuǎn)90°，直至玻璃管水平時(shí)，空氣柱長(zhǎng)度L₂．
（3）保持玻璃管水平，對(duì)氣體緩慢加熱，則溫度至少升高至多少攝氏度時(shí)水銀全部從管中溢出．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)大氣壓強(qiáng)與水銀柱壓強(qiáng)之和，即可求解；
（2）由等溫變化，從而即可求解；
（3）根據(jù)等壓變化，并將溫度轉(zhuǎn)化為熱力學(xué)溫度，即可求解．

解答：解：（1）p₁=（76+19）cmHg=95cmHg
（2）等溫過程：p₁V₁=p₂V₂
95×20=76×L₂
L₂=25cm
（3）等壓過程

V2

T2

=

V3

T3

25

300

=

60

T3

T₃=720K  
 即t₃=447°C
答：（1）初始玻璃管內(nèi)封閉氣體壓強(qiáng)95cmHg．
（2）將玻璃管緩緩順時(shí)針轉(zhuǎn)90°，直至玻璃管水平時(shí)，空氣柱長(zhǎng)度25cm．
（3）保持玻璃管水平，對(duì)氣體緩慢加熱，則溫度至少升高至447°C時(shí)水銀全部從管中溢出．

點(diǎn)評(píng)：考查對(duì)理想氣體的等溫變化，等壓變化等規(guī)律的理解，注意熱力學(xué)溫度與攝氏溫度的轉(zhuǎn)換．