问题
问答题
如图所示，一个圆形不透明的气缸高25cm，横截面积40cm2，不计气缸壁厚度，一个不计质量和厚度的光滑活塞封闭了一定质量的气体．在气缸中还有少量的水银（不超过气缸总容量的三分之一），为了测量气缸内水银的体积，在气缸开口向上时，先测出活塞到气缸口的距离为6cm，再把气缸倒挂起来，待稳定后测出活塞离气缸口的距离减少了1cm．（已知当时的大气压为75cmHg）
（1）求气缸内水银的体积；
（2）在倒挂状态下，将气缸内温度从27℃，升高到147℃，则气缸内的气体体积为多少？
答案
（1）在变化的过程中，气体的温度不变，封闭气体的状态参量为
V1=（19-X）S P1=75cmHg
V2=（20-X）S P2=（75-X）cmHg
根据 P1V1=P2V2
代入数据可得 75×（19-X）S=（75-X）×（20-X）S
解得 X1=15（舍去）
X2=5
水银的体积为 V=5×40 m2=200 cm2
（2）在变化的过程中，气体的压强不变，封闭气体的状态参量为
T1=300K V1=15S
T2=420K V2=？
根据
=v1 T1 v2 T2
代入数据得 V2=
=21S 15s×420 300
因为V2＞20S，所以活塞已经脱落，
则气缸内的气体体积即为气缸的体积，
V2=25×40 cm2=1000cm2
答：（1）气缸内水银的体积为200 cm2；
（2）在倒挂状态下，将气缸内温度从27℃，升高到147℃，则气缸内的气体体积为1000cm2．