问题
问答题
如图所示,总长1m粗细均匀的直角玻璃管,AO和BO等长,A端封闭,B端开口,内有10cm长的水银柱.当AO水平,BO竖直时,水银柱在AO的最右端,这时大气压为75cmHg,温度为27℃.
(1)若将此装置绕A点在纸面内顺时针转90°,当温度为多少时水银柱恰好全部在OB段的最左端?
(2)若在图示位置将温度升高到450K,封闭气体的长度为多少?
答案
(1)初状态各个状态参量为:p1=75cmHg,V1=L1S=40S,T1=273+27=300K;
末状态气体的各个参量为:p2=75cmHg,V2=L2S=50S;
根据玻意耳定律,有:
=P1V1 T1 P2V2 T2
解出 T2=375K
(2)设升高到T3,汞柱全部进入B管,
L3=50cm p3=(75+10)cmHg
根据理想气态方程:
=P1V1 T1 P3V3 T3
解出T3=425K
此后,气体作等压变化,T4=450K
根据理想气态方程:
=V3 T3 V4 T4
解出L4=52.9cm
答:(1)若将此装置绕A点在纸面内顺时针转90°,当温度为375K 时水银柱恰好全部在OB段的最左端;
(2)若在图示位置将温度升高到450K,封闭气体的长度为52.9cm.