Question

如圖所示，燒瓶內封閉一定質量的理想氣體，燒瓶的總體積為800mL，最初，U形管兩臂中的水銀面齊平，燒瓶中無水，溫度為27℃，當用注射器往燒瓶中注入200mL水時，U形管兩臂中的水銀面出現25cm高度差，然后將燒瓶緩慢加熱，使氣體溫度變為57℃．忽略細管中的氣體體積．求：
（1）大氣壓強P₀為多少cmHg？
（2）最終U形管兩臂中的水銀面的高度差？

Answer 1

（1）由題意知：P₁=P₀，P₂=P₀+h=P₀+25cmHg，V₁=800mL，V₂=600mL，
由玻意耳定律可得：P₁V₁=P₂V₂，
即：p₀×800=（p₀+25）×600
代入數據，解得p₀=75cmHg
（2）由題意知：P₂=75cmHg+25cmHg=100cmHg，T₂=27+273=300K，T₃=57+273=330K，
根據查理定律可得

p2

T2

=

p3

T3

即

100

300

=

p3

330

解得p₃=110cmHg
所以△h=（110-75）cm=35cm．
答：（1）大氣壓強P₀為75cmHg．
（2）最終U形管兩臂中的水銀面的高度差為35cm．