Question

【題目】如圖所示，上細下粗的玻璃管，上端開口且足夠長，下端封閉，粗管部分的橫截面積S1= 2cm2，細管部分的橫截面積S2=1cm2。用適量的水銀在管內密封一定質量的理想氣體，初始狀態封閉氣體的溫度為tl=57℃，封閉氣柱的長度L1=22 cm，細管和粗管中水銀柱的高度均為ho=2cm。現對封閉氣體緩慢加熱，當氣體的溫度升高到t2=96℃時，粗管中的水銀剛好全部壓入細管。

①求外界的大氣壓強。（大氣壓強的單位用cmHg表示）

②當粗管中的水銀剛好全部壓人細管后，封閉氣體的溫度每升高1℃，細管中的水銀面升高多少?

Answer 1

【答案】(1)p0=76cmHg；(2)

【解析】(1)由于，故水銀全部到細管中總長為3h0

對封閉氣體：，，

，，

根據理想氣體狀態方程：

代入數據解得：

(2)水銀全部到細管后氣體再升溫，氣體做等壓變化，有：

又

當時，即，可得：。