问题
问答题
如图所示的玻璃管ABCD，在水平段CD内有一段水银柱，玻璃管截面半径相比其长度可忽略，B端弯曲部分长度可忽略．初始时数据如图，环境温度300K．现保持CD水平，将玻璃管缓慢竖直向下插入大水银槽中，使A端在水银面下5cm．已知大气压75cmHg．
（1）在插入水银槽后，玻璃管保持静止，缓慢降低温度，降低到多少时，水平段水银柱回到初始位置．
（2）在（1）的前提下，继续缓慢降低温度，降低到多少时，水平段水银柱刚好全部进入竖直管内．
答案
（1）被封闭气体压强不变，设横截面S
有个盖吕萨克定律可知
=V1 T1 V2 T2
=(150+25+5)S 300K (150+25+5-5)S T2
得T2=292K．
（2）若水银进入BC内，则A端也会上升5cm，封闭气体压强70cmHg
有理想气体状态方程可知
=P1V1 T1 P3V3 T3
=75×(150+25+5)S 300 70(150+25-10-5)S T3
得T3=249K．