问题
问答题
上端开口竖直放置的玻璃管,内横截面积为0.10 cm2,管中有一段15 cm长的水银柱将一些空气封闭在管中,如图8-2-6,此时气体的温度为27 ℃.当温度升高到30 ℃时,为了使气体体积不变,需要再注入多少克水银?设大气压强为p0="75" cmHg且不变,水银密度ρ="13.6" g/cm3.
图8-2-6
答案
1.2 g.
由于气温升高,压强不变,体积增大,使管中水银上移,为保持体积不变,应向管中再注入一定量的水银,增加的压强使体积减小与由于温度升高而增加的体积相互抵消,就能保持体积不变.
设再注入水银柱长x cm,以封闭在管中的气体为研究对象.
初态:p1=p0+h="90" cmHg,T1="300" K.
末态:p2="(90+x)" cmHg,T2="303" K.
由查理定律:p2/T2=p1/T1得:(90+x)/303=90/300
所以x="0.9" cm
则注入水银的质量:m="ρxS=13.6×0.9×0.10" g="1.2" g.