Question

【題目】圖中豎直圓筒是固定不動(dòng)的,粗筒橫截面積是細(xì)筒的4倍,細(xì)筒足夠長.在粗筒中用輕質(zhì)活塞密閉了一定質(zhì)量的理想氣體，活塞與筒壁間的摩擦不計(jì)。在6℃時(shí)，活塞上方的水銀深H=10cm,水銀上表面與粗筒上端的距離y=5cm,氣柱長L=15cm。不計(jì)活塞的質(zhì)量和厚度，已知大氣壓強(qiáng)P0=75cmHg,現(xiàn)對氣體緩慢加熱。

（1）當(dāng)水銀上表面與粗筒上端相平時(shí)，求氣體的溫度T2

（2）當(dāng)水銀的一半被推入細(xì)筒中時(shí)，求氣體的溫度T3（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】(1)372K(2)547K

【解析】

（1）等壓過程，對封閉氣體運(yùn)用蓋呂薩克定律，即可求出氣體的溫度T2；（2）利用平衡求出初末狀態(tài)的壓強(qiáng)，過程中壓強(qiáng)P、體積V、溫度T均變化，運(yùn)用理想氣體的狀態(tài)方程，即可求出氣體的溫度T3．

（1）該過程中氣體壓強(qiáng)不變，根據(jù)蓋呂薩克定律可得：，

其中，得：；

（2）氣體初始狀態(tài)：，

當(dāng)水銀的一半被推入細(xì)筒中時(shí)：；

根據(jù)理想氣體的狀態(tài)方程可得：，其中：

解得：．