Question

18．氣體溫度計結(jié)構(gòu)如圖所示．玻璃測溫泡A內(nèi)充有理想氣體，通過細(xì)玻璃管B和水銀壓強(qiáng)計相連．開始時A處于冰水混合物中，左管C中水銀面在O點處，右管D中水銀面高出O點h₁=14cm．后將A放入待測恒溫槽中，上下移動D，使C中水銀面仍在O點處，測得D中水銀面高出O點h₂=44cm．（已知外界大氣壓為1個標(biāo)準(zhǔn)大氣壓，1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76cmHg）此過程A內(nèi)氣體內(nèi)能增大 （填“增大”或“減小”），氣體不對外做功，氣體將吸熱（填“吸熱”或“放熱”）．

Answer 1

分析 由于溫泡A內(nèi)封閉氣體的體積不變，應(yīng)用查理定律得求解恒溫槽的溫度，就需要確定在冰水混合物中時氣體的壓強(qiáng)和在恒溫槽中時氣體的壓強(qiáng)；
由于氣體溫度升高，所以A內(nèi)氣體分子的平均動能增大，由于理想氣體，不計分子勢能，要判定氣體是否吸熱，可根據(jù)熱力學(xué)第一定律△U=Q+W得出．

解答 解：由于使C中水銀面仍在O點處，故溫泡A內(nèi)封閉氣體的體積保持不變，發(fā)生等容變化．
冰水混合物的溫度T₁=273K，此時封閉氣體的壓強(qiáng)P₁=P₀+h₁=90cmHg
設(shè)待測恒溫槽的溫度T₂，此時封閉氣體的壓強(qiáng)P₂=P₀+h₂=120cmHg
根據(jù)查理定律得：$\frac{{p}_{1}}{{T}_{1}}$=$\frac{{p}_{2}}{{T}_{2}}$，解得：T₂=364K（或91℃）；
A中氣體溫度升高，理想氣體的內(nèi)能增加（理想氣體只考慮分子平均動能），
氣體不對外做功，由熱力學(xué)第一定律△U=Q+W可得，氣體吸熱；
故答案為：增大； 吸熱．

點評 本題考查了判斷氣體內(nèi)能如何變化、判斷氣體吸熱與放熱情況，根據(jù)題意判斷出氣體的溫度如何變化是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用熱力學(xué)第一定律可以解題．