问题
计算题
(10分)如图所示,竖直放置的均匀细U型试管,左侧管长LOA=30cm,右管足够长且管口开口,初始时左管内被水银封闭的空气柱长20cm,气体温度为27°C,左右两管水银面等高。已知大气压强为p0=75cmHg.
(1)现对左侧封闭气体加热,直至两侧水银面形成10cm长的高度差.则此时气体的温度为多少摄氏度?
(2)保持此时温度不变,从右侧管口缓慢加入水银,则至少加入多少长度的水银,可以使得左侧管内气体恢复最初的长度?
答案
(1) t2=152℃(2) 31.25cm
题目分析:(1)p2=p0+ρgh=85 cmHg(1分)
L2=L1+h/2=25cm
从状态1到状态2由理想气体状态方程=
(2分)
代入数据
得T2=425K 即t2=152℃(2分)
(2)设加入水银长度为x,则p3=p0+px=(75+x )cmHg(1分)
从状态1到状态3经历等容过程。=
(2分)
T3=T2=425K
代入数据
得x=31.25cm(2分)
点评:做分析此类型的题目时,最关键的是知道过程变化的规律,是等容,等压还是等温,然后选择适当的规律解题