Question

（選做題，選修3-3）
如圖所示，在一端封閉的U形管中用水銀柱封一段空氣柱L，當(dāng)空氣柱的溫度為14℃時(shí)，左臂水銀柱的長(zhǎng)度h₁=10 cm，右臂水銀柱長(zhǎng)度h₂=7 cm，氣柱長(zhǎng)度L=15 cm； 將U形管放入100℃水中且狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)，h₁變?yōu)? cm。求末狀態(tài)空氣柱的壓強(qiáng)和當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)(單位用cmHg)。

Answer 1

解：
對(duì)于封閉的空氣柱（設(shè)大氣壓強(qiáng)為P₀）
初態(tài)：P₁=P₀+h₂-h₁=(P₀-3)cmHg
V₁=LS=15S(cm³)
T₁=287 K
末態(tài)：p₂=(p₀+3)cmHg
V₂=(L+3)S=18S(cm³)
T₂=373 K
由理想氣體狀態(tài)方程得
解得，大氣壓強(qiáng)為P₀=75.25 cmHg
在100℃水中時(shí)，空氣柱壓強(qiáng)為P₂=78.25 cmHg。