Question

2．有人設(shè)計了一種測溫裝置，其結(jié)構(gòu)如圖所示．玻璃泡A內(nèi)封有一定量體，與管A相連的B管插在水銀槽中，管內(nèi)水銀面的高度x即可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度，并可由B管上的刻度直接讀出．設(shè)B管的體積與A泡的體積相比可略去不計．
（1）B管刻度線是在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下制作的（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76cm水銀柱的壓強(qiáng)）．已知當(dāng)溫度t=27℃時的刻度線在x=16cm處，問t=0℃的刻度線在x為多少厘米處？
（2）若大氣壓已變?yōu)橄喈?dāng)于75cm水銀柱的壓強(qiáng)，利用該測溫裝置測量溫度時所得讀數(shù)仍為27℃，問此時實際溫度為多少？

Answer 1

分析 （1）找出初末狀態(tài)，由等容變化即可求得壓強(qiáng)，即可求得t=0℃的刻度線
（2）找出初末狀態(tài)，由查理定律即可求得

解答 解：（1）A中氣體做等容變化，有$\frac{P}{T}=\frac{{P}_{1}}{{T}_{1}}$
其中：P₁=（76-16）cmHg、T₁=（273+27）K=300K
T=（273+0）=273K
解得：P=54.6cmHg
x=76-54.6=21.4cm
（2）此時A泡內(nèi)氣體壓強(qiáng)為：P′=75-16=59cmHg
由查理定律：$\frac{P′}{T′}=\frac{{P}_{1}}{{T}_{1}}$
解得：T′=295K=22℃
答：（1）t=0℃的刻度線在21.4cm處；
（2）若大氣壓已變?yōu)?5cm水銀柱的壓強(qiáng)，利用該測溫裝置測量溫度時所得讀數(shù)仍為27℃，此時實際溫度為22℃．

點評 本題主要考查了等容變化，找出初末狀態(tài)利用好查理定律列式求解即可，屬于理想氣體狀態(tài)方程的應(yīng)用中的基礎(chǔ)題目，難度不大．