问题
问答题
如图所示,这个装置可以作为火灾报警器使用;试管中装入水银,当温度升高时,水银柱上升,使电路导通,蜂鸣器发出响声.27℃时,空气柱长度L1为20cm,水银上表面与导线下端的距离L2为10cm,管内水银柱的高度h为5cm,大气压强为75cmHg,则
(1)当温度达到多少摄氏度时,报警器会报警?
(2)若再往玻璃管内注入2cm长的汞柱,则该装置的报警温度为多少摄氏度?

答案
(1)封闭的气体做等压变化,设玻璃管横截面积为s,由理想气体状态方程:
=V1 T1
得:V2 T2
=20cm×s (173+27)K 30cm×s T2
T2=450K
所以:t2=450-273=177℃
(2)再往玻璃管内注入2cm长的汞柱后,压强变为:p2=82cmHg
由理想气体状态方程:
=p1V1 T1
得:p2V2 T2
=80cmHg×20cm×s (173+27)K 82cmHg×30cm×s T2
解得:T2=430.5K
所以:t2=430.5173=157.5℃
答:(1)当温度达到177摄氏度时,报警器会报警
(2)若再往玻璃管内注入2cm长的汞柱,则该装置的报警温度为157.5摄氏度