Question

有人設(shè)計(jì)了一種測定某種物質(zhì)與環(huán)境溫度關(guān)系的測溫儀，其結(jié)構(gòu)非常簡單（如圖所示）。兩端封閉、粗細(xì)均勻的豎直玻璃管內(nèi)有一段長10cm的水銀柱將管內(nèi)氣體分隔成上、下兩部分，上部分氣柱長20cm，壓強(qiáng)為50cmHg，下部分氣柱長5cm。今將管子下部分插入待測溫度的液體中（上部分仍在原環(huán)境中），水銀柱向上移動2cm后穩(wěn)定不動。已知環(huán)境溫度為27℃，上部分氣柱的溫度始終與外部環(huán)境溫度保持一致。求穩(wěn)定后：
（1）上部分氣柱的壓強(qiáng)；
（2）下部分氣柱的壓強(qiáng)；
（3）待測液體的溫度。

Answer 1

解：（1）上部分氣體，玻意耳定律：p₁V₁=p₁′V₁′
即p₁l₁S=p₁′l₁′S，p₁′=p₁l₁/ l₁′
解出p₁′=500/9cmHg=55.56cmHg
（2）下部分氣體壓強(qiáng)p₂′=p₁′+ρgh=（500/9+10）cmHg =65.56 cmHg
（3）插入前，下部分氣體壓強(qiáng)p₂=p₁+ρgh=50+10=60 cmHg
對下部分氣體使用理想氣體狀態(tài)方程：
解出185.89℃