Question

【題目】如圖所示，一根兩端開口、粗細均勻且導熱性良好的足夠長的玻璃管豎直插入足夠大的水銀槽中并固定，管中有一個質量不計的光滑活塞，活塞下封閉一段長L=85cm的氣體,氣體的熱力學溫度T1=300K，現在活塞上緩慢加入細沙，直到活塞下降20cm為止，外界大氣壓強P0=75cmHg，g=10m/s2。

（i）求活塞下降20cm時，封閉氣體的壓強；

（ii）保持加入的細沙的質量不變，對封閉氣體緩慢加熱，求活塞回到原來位置時，封閉氣體的熱力學溫度。

Answer 1

【答案】（i）；（ii）380K。

【解析】

（i）設活塞下降20cm時，管內外水銀面高度差為x，高為x的水銀產生的壓強為px，則有氣體做等溫變化:

解得:

x=10cm

（ii）氣體做等壓變化，有

其中

解得:

T3=380K。