如圖所示為火災報警器的原理圖，豎直放置的玻璃試管中裝入水銀，當溫度升高時，水銀柱上升，使電路導通，蜂鳴器發(fā)出響聲．在27℃時，下端封閉的空氣柱長為L1=20cm，水銀柱上表面與導線端點的距離為L2=10cm，管內水銀柱的重量為10N，橫截面積為1cm2，大氣壓強P=1.0×105Pa，問：
（1）當溫度達到多少時報警器會報警？
（2）如果溫度從27℃升到報警溫度的過程中，封閉空氣柱從外界吸收的熱量為20J，則空氣柱的內能增加了多少？

【答案】分析：封閉的氣體做等壓變化，分別找出氣體初末狀態(tài)的狀態(tài)參量，應用理想氣體狀態(tài)方程便可求解出報警溫度．
由熱力學第一定律列出等式求解．
解答：解．（1）封閉的氣體做等壓變化，由理想氣體狀態(tài)方程：
由 
得T2=T1=450K
t2=177℃
（2）氣體對外做功W′=（PS+mg）L2=2J  
由熱力學第一定律△U=W+Q=18J
答：（1）當溫度達到177℃時報警器會報警．
（2）如果溫度從27℃升到報警溫度的過程中，封閉空氣柱從外界吸收的熱量為20J，則空氣柱的內能增加了18J．
點評：氣體狀態(tài)變化可以應用理想氣體狀態(tài)方程求解，本題的關鍵是找出氣體的變化是等壓變化．
練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?嘉定區(qū)一模）如圖所示為一簡易火災報警裝置．其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當溫度升高時，水銀柱上升，使電路導通，蜂鳴器發(fā)出報警的響聲．27℃時，空氣柱長度L1為20cm，水銀上表面與導線下端的距離L2為10cm，管內水銀柱的高度h為8cm，大氣壓強為75cm水銀柱高．
（1）當溫度達到多少℃時，報警器會報警？
（2）如果要使該裝置在87℃時報警，則應該再往玻璃管內注入多少cm高的水銀柱？
（3）如果大氣壓增大，則該報警器的報警溫度會受到怎樣的影響？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示為火災報警器的原理圖，豎直放置的玻璃試管中裝入水銀，當溫度升高時，水銀柱上升，使電路導通，蜂鳴器發(fā)出響聲．在27℃時，下端封閉的空氣柱長為L1=20cm，水銀柱上表面與導線端點的距離為L2=10cm，管內水銀柱的重量為10N，橫截面積為1cm2，大氣壓強P0=1.0×105Pa，問：
（1）當溫度達到多少時報警器會報警？
（2）如果溫度從27℃升到報警溫度的過程中，封閉空氣柱從外界吸收的熱量為20J，則空氣柱的內能增加了多少？

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精英家教網(wǎng)I．下列說法中正確的是
A．熱現(xiàn)象過程中不可避免地出現(xiàn)能量耗散現(xiàn)象，能量耗散是從能量轉化的角度反映出自然界中宏觀過程具有方向性
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C．物體放出熱量，溫度不一定降低
D．在溫度不變的條件下，飽和汽的體積減小，其壓強增大
II．如圖所示為某同學設計的一簡易火災報警裝置．其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當溫度升高時，水銀柱上升，當水銀柱上表面與導線接觸時，恰使電路導通，蜂鳴器發(fā)出報警的響聲．27℃時，空氣柱長度L1為20cm，水銀上表面與導線下端的距離L2為10cm，管內水銀柱的高度h為13cm，大氣壓強為75cm水銀柱高．
（1）當溫度至少達到多少攝氏度時，報警器會報警？
（2）如果要使該裝置在87℃時報警，則應該再往玻璃管內至少注入多少厘米高的水銀柱？

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科目：高中物理 來源：煙臺三模 題型：問答題

如圖所示為火災報警器的原理圖，豎直放置的玻璃試管中裝入水銀，當溫度升高時，水銀柱上升，使電路導通，蜂鳴器發(fā)出響聲．在27℃時，下端封閉的空氣柱長為L1=20cm，水銀柱上表面與導線端點的距離為L2=10cm，管內水銀柱的重量為10N，橫截面積為1cm2，大氣壓強P0=1.0×105Pa，問：
（1）當溫度達到多少時報警器會報警？
（2）如果溫度從27℃升到報警溫度的過程中，封閉空氣柱從外界吸收的熱量為20J，則空氣柱的內能增加了多少？
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