问题
计算题
如图所示是某校某研究性学习小组设计的一种测温装置,玻璃泡A内封有一定量气体,与A相连的B管插在水银槽中,管内水银面的高度x即可反映出玻璃泡内气体的温度,即环境温度,并可由B管上的刻度直接读出。设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计。
(1)在标准大气压下,对B管进行温度刻度(标准大气压相当于76 cm Hg的压强)。已知当温度t1=27℃,管内水银面高度x1=16 cm,此高度即为27℃的刻度线。问t=0℃的刻度线在x为多少厘米处?
(2)若大气压已变为相当于75 cm Hg的压强,利用该装置测量温度时所得读数仍为27℃,则此时实际温度为多少?
答案
解:(1)由于B管的体积与A泡的体积相比可略去不计,所以A泡内的气体做等容变化
由查理定律得,式中
p1=p0-px1=(76-16)cmHg=60 cmHg,T1=(273+27)K=300K,T=273 K
所以
x=(76-54.6)cm=21.4 cm
(2)此时A泡内气体压强p'=(75-16)cmHg=59 cmHg
由查理定律,得
实际温度t'=T'-273=22℃