Question

氣體溫度計結構如圖所示．玻璃測溫泡A內充有理想氣體，通過細玻璃管B和水銀壓強計相連．開始時A處于冰水混合物中，左管C中水銀面在0點處，右管D中水銀面高出0點h₁=14cm．后將A放入待測恒溫槽中，上下移動D，使C中水銀面仍在O點處，測得D中水銀面高出0點h=44cm．（已知外界大氣壓為1個標準大氣壓，1個標準大氣壓相當于76cmHg）
（1）求恒溫槽的溫度．
（2）此過程A內氣體內能______（填“增大”或“減小”），氣體不對外做功，氣體將______（填“吸熱”或“放熱”）．

Answer 1

①由于使C中水銀面仍在O點處，故溫泡A內封閉氣體的體積保持不變，發生等容變化．
冰水混合物的溫度T₁=273K，此時封閉氣體的壓強P₁=P₀+h₁=90cmHg
設待測恒溫槽的溫度T₂，此時封閉氣體的壓強P₂=P₀+h₂=120cmHg
根據查理定律得：

P1

T1

=

P2

T2

代入數據得T₂=364 K（或91℃）
②A中氣體溫度升高，理想氣體的內能增加（理想氣體只考慮分子平均動能），氣體不對外做功，由熱力學第一定律△U=Q+W可得，氣體吸熱．
答：①恒溫槽的溫度為364K．②增大；吸熱．