Question

如圖所示，豎直放置且粗細(xì)均勻的U形玻璃管與容積為V₀=90cm³的金屬球形容器連通，用U形玻璃管中的水銀柱封閉一定質(zhì)量的理想氣體，當(dāng)環(huán)境溫度為27℃時(shí)，U形玻璃管右側(cè)水銀面比左側(cè)水銀面高出h₁=16 cm，水銀柱上方空氣長(zhǎng)h₀=20 cm。現(xiàn)在對(duì)金屬球形容器緩慢加熱，當(dāng)U形玻璃管左側(cè)水銀面比右側(cè)水銀面高出h₂ =24 cm時(shí)停止加熱，求此時(shí)金屬球形容器內(nèi)氣體的溫度為多少攝氏度？已知大氣壓P₀= 76 cmHg，U形玻璃管的橫截面積為S=0.5cm²。

 

Answer 1

277 ℃

解析:初始狀態(tài)：p₁= p₀－p_h1=60cmHg??

V₁=V₀+h₀S =100 cm³??

T₁=(273+27) K=300 K                                                      （2分）

末狀態(tài)：p₂=p₀＋p_h2=100 cmHg??

V₂=V₁+=110 cm³??

T₂=（273+t₂）K                                                           （2分）

由理想氣體的狀態(tài)方程有                                       （3分）

代入數(shù)據(jù)解得T₂=550 K,即t₂=277 ℃                                          （2分）