Question

【題目】如圖所示的水銀氣壓計(jì)上端混入了空氣，讀數(shù)比實(shí)際的大氣壓小些。當(dāng)實(shí)際大氣壓為768mmHg，氣壓計(jì)的讀數(shù)為750mmHg，此時(shí)管中水銀面到管頂?shù)木嚯x為80mm。現(xiàn)把玻璃管豎直向上緩慢提起一段距離，管下端仍浸在水銀中，此過(guò)程中空氣溫度和大氣壓強(qiáng)不變，被封閉空氣視為理想氣體。

（1）提起玻璃管的過(guò)程中，被封閉氣體體積______（填“減小”、不變”或“增大”），被封閉氣體______（“吸熱”、“放熱”或“既不吸熱也不放熱”）；

（2）若氣體的體積減少，請(qǐng)計(jì)算水銀面到管頂?shù)木嚯x為72mm時(shí)，水銀柱的實(shí)際高度；若氣體的體積增大，請(qǐng)計(jì)算水銀面到管頂?shù)木嚯x為90mm時(shí)，水銀柱的實(shí)際高度_______。

Answer 1

【答案】增大 吸熱 752mm。

【解析】

（1）在實(shí)驗(yàn)中，水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)加上封閉空氣柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)等于外界大氣壓，如果將玻璃管向上提，則管內(nèi)水銀柱上方空氣的體積增大；根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=Q+W，體積增大，對(duì)外做功，因?yàn)闇囟缺３植蛔儍?nèi)能不變，氣體應(yīng)吸收熱量；
（2）由題意得，氣體體積增大，壓強(qiáng)為：p1=（768-750）=18mmHg
對(duì)空氣由等溫變化得：p1V1=p2V2
代入數(shù)據(jù)得：p2=16mmHg
則水銀柱實(shí)際高度為：h=752mm