Question

【題目】如圖所示，一端封閉、粗細(xì)均勻的U形玻璃管開口向上豎直放置，管內(nèi)用水銀將一段氣體封閉在管中。當(dāng)溫度為300K時(shí)，被封閉的氣柱長為20cm，兩邊水銀柱高度差h=4cm，大氣壓強(qiáng)P0=76cmHg(可認(rèn)為保持不變)。

①若緩慢改變封閉氣體溫度，當(dāng)溫度為多少時(shí)，左右管內(nèi)水銀液面平齊?

②若保持封閉氣體溫度不變，從左側(cè)管口用一設(shè)備緩慢把水銀抽出，則抽出水銀柱多長時(shí)(以處于管內(nèi)長度為準(zhǔn))，能使左右管內(nèi)水銀面平齊?(結(jié)果保留兩位小數(shù))

Answer 1

【答案】①②

【解析】

對(duì)于氣體壓強(qiáng)與氣體溫度問題，認(rèn)真審題理解題意、求出氣體狀態(tài)參量是解題的前提與關(guān)鍵，應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程即可解題；

①由題可知，封閉氣體初始?jí)簭?qiáng)為

氣柱長度為，溫度為

溫度變化后氣體壓強(qiáng)為，氣柱長度為

由理想氣體狀態(tài)方程：，得到：；

②設(shè)抽掉部分水銀后，氣柱長度為，則壓強(qiáng)變?yōu)?/span>

由玻意耳定律：，得到

則抽掉水銀長度為。