Question

（9分）如圖所示，有一玻璃管長L=100cm，內有一段水銀柱h=20cm，封閉著長a=50cm長的空氣柱，此時溫度t₁=27^oC，大氣壓恒為p₀=76cmHg，

求：
（1）求當對氣體加熱使水銀柱升到與管口平齊時，氣體溫度為多少？
（2）求空氣柱溫度至少多大時，可使管中水銀全部溢出？ 

Answer 1

（1）T₂=480K（2）

共9分）
（1）水銀柱上升到管口為等壓膨脹，溫度由300K上升到480K；設管口截面積為S
V₁=aS=50S，T₁=300K；
V₂=（L-h）S=80S,T₂=?
由：蓋呂薩克定律：  得：T₂=480K               3分
（2）初態：p₁==p₀+h=96cmHg,V₁=aS=50S，T₁=300K；
假定管中還有x厘米高水銀柱時，管內氣壓為（p₀+x）cmHg，體積為（L-x）S，則
，                             4分
得：
顯然，cm時，溫度最高(=211⁰C);               2分