Question

【題目】如圖所示，上細(xì)下粗的玻璃管，上端開口且足夠長(zhǎng)，下端封閉，粗管部分的橫截面積S1= 2cm2，細(xì)管部分的橫截面積S2=1cm2。用適量的水銀在管內(nèi)密封一定質(zhì)量的理想氣體，初始狀態(tài)封閉氣體的溫度為tl=57℃，封閉氣柱的長(zhǎng)度L1=22 cm，細(xì)管和粗管中水銀柱的高度均為ho=2cm。現(xiàn)對(duì)封閉氣體緩慢加熱，當(dāng)氣體的溫度升高到t2=96℃時(shí)，粗管中的水銀剛好全部壓入細(xì)管。

①求外界的大氣壓強(qiáng)。（大氣壓強(qiáng)的單位用cmHg表示）

②當(dāng)粗管中的水銀剛好全部壓人細(xì)管后，封閉氣體的溫度每升高1℃，細(xì)管中的水銀面升高多少?

Answer 1

【答案】(1)p0=76cmHg；(2)

【解析】(1)由于，故水銀全部到細(xì)管中總長(zhǎng)為3h0

對(duì)封閉氣體：，，

，，

根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程：

代入數(shù)據(jù)解得：

(2)水銀全部到細(xì)管后氣體再升溫，氣體做等壓變化，有：

又

當(dāng)時(shí)，即，可得：。