Question

上端開口豎直放置的玻璃管,內(nèi)橫截面積為0.10 cm².管中有一段15 cm長的水銀柱將一些空氣封閉在管中,如圖8-2-8,此時氣體的溫度為27 ℃.當(dāng)溫度升高到30 ℃時,為了使氣體體積不變,需要再注入多少克水銀?設(shè)大氣壓強(qiáng)為p₀=75 cmHg且不變.水銀密度ρ=13.6 g/cm³.

圖8-2-8

Answer 1

解析：由于氣溫升高,壓強(qiáng)不變,體積增大,使管中水銀上移,為保持體積不變,應(yīng)向管中再注入一定量的水銀,增加的壓強(qiáng)使體積減小與由于溫度升高而增加的體積相互抵消,就能保持體積不變.設(shè)再注入水銀柱長x cm.以封閉在管中氣體為研究對象.

初態(tài)：p₁=p₀+h=90 cmHg,T₁=300 K.

末態(tài)：p₂=（90+x） cmHg,T₂=303 K.

由查理定律：p₂/T₂=p₁/T₁得（90+x）/303=90/300

得x=0.9 cm

則注入水銀的質(zhì)量：m=ρxS=13.6×0.9×0.10 g=1.2 g.

答案：1.2 g