问题
问答题
有人设计了一种测定某种物质与环境温度关系的测温仪，其结构非常简单（如图所示）．两端封闭、粗细均匀的竖直玻璃管内有一段长10cm的水银柱将管内气体分隔成上、下两部分，上部分气柱长20cm，压强为50cmHg，下部分气柱长5cm．今将管子下部分插入待测温度的液体中（上部分仍在原环境中），水银柱向上移动2cm后稳定不动．已知环境温度为27℃，上部分气柱的温度始终与外部环境温度保持一致．求稳定后：
（1）上部分气柱的压强；
（2）下部分气柱的压强；
（3）待测液体的温度．
答案
（1）上部分气体，玻意耳定律：p1V1=p1′V1′
即p1l1S=p1′l1′S，
p1′=
，P1l1 l1′
解出p1′=500/9cmHg=55.56cmHg
（2）下部分气体压强p2′=p1′+ρgh=（
+10）cmHg=65.56 cmHg 500 9
（3）插入前，下部分气体压强p2=p1+ρgh=50+10=60 cmHg
对下部分气体使用理想气体状态方程：
=p2l2s 273+t0
(l2+△l)sp ′2 273 +t ′2
解出 t2′=185.89℃
答：（1）上部分气柱的压强为55.56cmHg
（2）下部分气柱的压强为65.56 cmHg
（3）待测液体的温度为185.89℃．
