Question

【題目】如圖甲所示，在長的底端封閉、上端開口的豎直細(xì)玻璃管內(nèi)，用一段長的水銀柱封閉著長的理想氣體，此時(shí)管內(nèi)、外氣體的溫度均為已知大氣壓強(qiáng)，，熱力學(xué)溫度。

現(xiàn)將該玻璃管緩慢傾斜至與水平面成角，如圖乙所示，求此時(shí)管內(nèi)氣體的長度。

在的基礎(chǔ)上將管內(nèi)的水銀柱取走，再緩慢對(duì)玻璃管加熱，求當(dāng)管內(nèi)水銀柱的上表面恰好與管口相齊時(shí)，管內(nèi)氣體的攝氏溫度。結(jié)果保留一位小數(shù)

Answer 1

【答案】

【解析】

設(shè)玻璃管的橫截面積為S，

初態(tài)時(shí)，管內(nèi)氣體的溫度為：，體積為：，壓強(qiáng)為：。

當(dāng)玻璃管傾斜至與水平面成角時(shí)，

管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)為：，體積為：

由玻意耳定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：；

設(shè)溫度升至時(shí)，水銀柱長為4cm，管內(nèi)氣體的體積為，

壓強(qiáng)為

由理想氣體狀態(tài)方程得：

代入數(shù)據(jù)解得：，即