Question

（10分）如圖所示，豎直放置的均勻細U型試管，左側管長L_OA＝30cm，右管足夠長且管口開口，初始時左管內被水銀封閉的空氣柱長20cm，氣體溫度為27°C，左右兩管水銀面等高。已知大氣壓強為p₀＝75cmHg.

（1）現對左側封閉氣體加熱，直至兩側水銀面形成10cm長的高度差.則此時氣體的溫度為多少攝氏度？
（2）保持此時溫度不變，從右側管口緩慢加入水銀，則至少加入多少長度的水銀，可以使得左側管內氣體恢復最初的長度？

Answer 1

(1) t₂＝152℃(2) 31.25cm

試題分析：（1）p₂＝p₀＋ρgh＝85 cmHg（1分）
L₂＝L₁＋h/2＝25cm
從狀態(tài)1到狀態(tài)2由理想氣體狀態(tài)方程＝（2分）
代入數據
得T₂＝425K 即t₂＝152℃（2分）
（2）設加入水銀長度為x,則p₃＝p₀＋p_x＝(75＋x )cmHg（1分）
從狀態(tài)1到狀態(tài)3經歷等容過程。＝（2分）
T₃＝T₂＝425K
代入數據
得x＝31.25cm（2分）
點評：做分析此類型的題目時,最關鍵的是知道過程變化的規(guī)律，是等容，等壓還是等溫，然后選擇適當的規(guī)律解題