Question

【題目】如圖所示，粗細均勻的U形玻璃管（左右兩側管豎直）內用水銀封閉有一定質量的理想氣體，當環(huán)境溫度為300K時，U形管兩側水銀面的高度相同，封閉氣柱長8cm，現(xiàn)緩慢升高封閉氣體的溫度，直到封閉氣柱的長變?yōu)?/span>10cm，大氣壓強為76cmHg，（計算結果保留整數(shù)）

(1)求封閉氣柱長為10cm時封閉氣體的溫度；

(2)若封閉氣體的溫度保持(1)問中的結果不變，從左端緩慢灌入水銀，直到右側封閉氣柱的長度恢復到8cm，求應加入的水銀柱的長度。

Answer 1

【答案】(1)395K；(2)24cm

【解析】

(1)加熱過程中封閉氣體的溫度和壓強均發(fā)變化，當氣柱的長度為10cm時左側水銀面應該比右側的高4cm，則此時封閉氣體的壓強

p2=80cmHg

由理想氣體狀態(tài)程可知

即

解得

T2=395K

(2)氣體從最初狀態(tài)到最后狀態(tài)，做等容變化，則有

其中

T3=T2=395K

解得

p3=100cmHg

故從右端應加入的水銀柱的長度為

100cm-76cm=24cm