Question

【題目】如圖所示，啞鈴狀玻璃容器由兩段粗管和一段細管連接而成，容器豎直放置，容 器粗管的截面積為，細管的截面積，開始時粗、細管內水銀長度分別為，整個細管長為，封閉氣體長度為大氣壓強為,氣體初始溫度為，求：

①若在容器中再倒入同體積的水銀，且使容器中氣體體積不變，封閉氣體的溫度應為多少K.；

②若要使水銀剛好離開下面的粗管，封閉氣體的溫度應為多少K。

Answer 1

【答案】①315K ②405K

【解析】

①倒入同體積的水銀，氣體的長度仍為6cm不變，則此過程為等容變化，管里氣體的壓強：

由查理定律得：

代入數據解得：

T3=315K

②氣體初狀態參量：

水銀全面離開下面的粗管時，設水銀進入，上面的粗管中的高度為h3，則

解得：

h3=lcmm

此時管中氣體的壓強：

管中氣體體積為：

由理想氣體狀態方程得：

代入數據解得：