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.

判断题
单项选择题