Question

17．如圖為火災(zāi)報(bào)警器的原理圖．豎直放置的均勻玻璃管中裝有適量水銀，當(dāng)溫度升高時(shí)，水銀柱上升．達(dá)到報(bào)替溫度時(shí)，水銀柱上表面會與管口的電路接通，蜂鳴器發(fā)出響聲報(bào)警．溫度27℃時(shí)，下端封閉的空氣柱長L₁=20cm，水銀柱上表面與導(dǎo)線端點(diǎn)的距離L₂=10cm，問：
①玻璃管下端封閉氣體經(jīng)歷的是等溫變化、等容變化還是等壓變化？
②報(bào)警器溫度是多少攝氏度？

Answer 1

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(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程便可求解出報(bào)警溫度．

解答 解：①氣體上方的水銀柱不變，氣體壓強(qiáng)：p=p₀+h，氣體發(fā)生等壓變化；
②氣體的狀態(tài)參量：V₁=SL₁=20S，T₁=273+27=300K，V₂=S（L₁+L₂）=30S，
由蓋呂薩克定律得：$\frac{{V}_{1}}{{T}_{1}}$=$\frac{{V}_{2}}{{T}_{2}}$，即：$\frac{20S}{300}$=$\frac{30S}{{T}_{2}}$，解得：T₂=450K，t₂=177℃；
答：①玻璃管下端封閉氣體經(jīng)歷等壓變化．
②報(bào)警器溫度是177攝氏度．

點(diǎn)評 氣體狀態(tài)變化可以應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程求解，本題的關(guān)鍵是找出氣體的變化是等壓變化．