Question

【題目】如圖所示，粗細均勻的U形玻璃管，左端封閉，右端開口，豎直放置。管中有兩段水銀柱a、b，長分別為5cm、10cm，兩水銀液柱上表面相平，大氣壓強為75cmHg，溫度為27℃，a水銀柱上面管中封閉的A段氣體長為15cm，U形管水平部分長為10cm，兩水銀柱間封閉的B段氣體的長為20cm，給B段氣體緩慢加熱，使兩水銀柱下表面相平，求此時：

(i)A段氣體的壓強；

(ii)B段氣體的溫度為多少?

Answer 1

【答案】（1）80cmHg（2）375K

【解析】

（1）根據(jù)液面的位置求解氣體內(nèi)部壓強的值；（2）找到氣體的狀態(tài)參量，然后結(jié)合蓋呂薩克定律求解氣體的溫度.

（1）加熱后，當(dāng)b水銀柱向上移動到兩水銀柱下表面相平時，B段氣體壓強pB=p0+10cmHg=85cmHg；

A段氣體的壓強為pA=pB-5cmHg=80cmHg

（2）給B段氣體緩慢加熱時，B段氣體發(fā)生的是等壓變化，則a水銀柱處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)b水銀柱向上移動到兩水銀柱下表面相平時，設(shè)此時B段氣體的溫度為T2，則

式中L1=20cm，L2=25cm

解得T2=375K