Question

如圖所示為一簡易火災報警裝置。其原理是：豎直放置的試管中裝有水銀，當溫度升高時，水銀柱上升，使電路導通，蜂鳴器發出報警的響聲。27℃時，空氣柱長度L₁為20cm，水銀上表面與導線下端的距離L₂為10cm，管內水銀柱的高度h為8cm，大氣壓強為75cm水銀柱高。
（1）若試管的橫截面積S=2.0×10^-4m²，封閉氣體27℃時的摩爾體積為24L/mol，試估算封閉氣體的分子數。（阿伏加德羅常數N_A=6.02×10²³/mol，結果保留兩位有效數字。）
（2）當溫度達到多少K時，報警器會報警？
（3）現由于某種原因，裝置底部發生緩慢漏氣，致使報警溫度變為540K，試確定該種非正常狀態下封閉氣體的剩余質量與原正常狀態下封閉氣體質量之比。

Answer 1

（1）設封閉氣體分子數為n ，N_A ，代入數據得n=1.0×10²¹個。（2分）
（2）等壓變化 ，代入數據得 T₂＝450K                         （3分）
（3）等壓變化 ，代入數據得

解析