问题 计算题

有人设计了一种测定某种物质与环境温度关系的测温仪,其结构非常简单(如图所示)。两端封闭、粗细均匀的竖直玻璃管内有一段长10cm的水银柱将管内气体分隔成上、下两部分,上部分气柱长20cm,压强为50cmHg,下部分气柱长5cm。今将管子下部分插入待测温度的液体中(上部分仍在原环境中),水银柱向上移动2cm后稳定不动。已知环境温度为27℃,上部分气柱的温度始终与外部环境温度保持一致。求稳定后:

(1)上部分气柱的压强;

(2)下部分气柱的压强;

(3)待测液体的温度。

答案

解:(1)上部分气体,玻意耳定律:p1V1=p1′V1

即p1l1S=p1′l1′S,p1′=p1l1/ l1

解出p1′=500/9cmHg=55.56cmHg

(2)下部分气体压强p2′=p1′+ρgh=(500/9+10)cmHg =65.56 cmHg

(3)插入前,下部分气体压强p2=p1+ρgh=50+10=60 cmHg

对下部分气体使用理想气体状态方程:

解出185.89℃

单项选择题
单项选择题