问题 计算题

(选修3-3选做题)

如图所示,竖直放置且粗细均匀的U形玻璃管与容积为v0=90 cm3的金属球形容器连通,用U形玻璃管中的水银柱封闭一定质量的理想气体,当环境温度为27 ℃时,U形玻璃管右侧水银面比左侧水银面高出h1=16 cm,水银柱上方空气柱长h0=20 cm。现在对金属球形容器缓慢加热,当U形玻璃管左侧水银面比右侧水银面高出h2=24 cm时停止加热,求此时金属球形容器内气体的温度为多少摄氏度?已知大气压p0=76 cmHg,U形玻璃管的横截面积为S=0.5 cm2

答案

解:初始状态:p1=P0-h1=60 cmHg,V1=V0+h0S=100 cm3,T1=300 K

末状态:p2=P0+h2=100 cmHg,,T2=(273+t2) K

由理想气体状态方程有:

代入数据解得t2=277℃

多项选择题
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