Question

【題目】如圖所示，一端開口、一端封閉的導熱玻璃管，封閉有一定質量的氣體，開口端浸入固定在地面上的水銀槽中，用彈簧測力計拉著玻璃試管的封閉端，此時管內外水銀面高度差為h1，外界大氣壓強為P0，溫度為T0，彈簧測力計示數為F1。若外界氣壓保持不變，溫度變為T（未知），待穩定后管內外水銀面高度差為h2，彈簧測力計示數為F2（未知）。若玻璃管封閉端到槽內水銀面的高度始終為H，不計玻璃管所受浮力，已知水銀密度為ρ，管橫截面積為S，重力加速度為g。求：

①變化后的溫度T；

②彈簧測力計的示數F2。

Answer 1

【答案】①②

【解析】

①氣體初態：，

氣體末態：，

根據理想氣體狀態方程：

代入各式解得：

②彈簧秤的讀數等于管內部分水銀的重力和玻璃管的重力G之和

初狀態時，有，末狀態時，有

聯立解得彈簧測力計的示數：