Question

【題目】如圖所示，內(nèi)徑均勻的L形玻璃管，A端封閉，D端開口，AC段水平，CD段豎直。AB段長L1=30 cm，BC段長L=30 cm，CD段長h=29 cm。AB段充有理想氣體，BCD段充滿水銀，外界大氣壓p0=76 cmHg，環(huán)境溫度t1=27 ℃：

（1）若玻璃管內(nèi)的氣體柱長度變?yōu)?/span>L2=45 cm，則環(huán)境溫度應(yīng)升高到多少攝氏度？

（2）若保持環(huán)境溫度t1=27 ℃不變，玻璃管繞AC段緩慢旋轉(zhuǎn)180°，求狀態(tài)穩(wěn)定后管中水銀柱的長度x。

Answer 1

【答案】（1）177 ℃；（2）26 cm

【解析】

（1）若玻璃管內(nèi)的氣體柱長度變?yōu)?/span>L2=45 cm，則水銀柱溢出的長度為15 cm，管內(nèi)氣體發(fā)生等壓變化，根據(jù)蓋·呂薩克定律有

解得

環(huán)境溫度應(yīng)升高到

（2）旋轉(zhuǎn)前管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)

管內(nèi)氣體發(fā)生等溫變化，設(shè)狀態(tài)穩(wěn)定后CD段管內(nèi)水銀柱長度為x，則管內(nèi)氣體的壓強(qiáng)

假設(shè)AC段已經(jīng)沒有水銀，根據(jù)玻意耳定律有

代入數(shù)據(jù)得

假設(shè)成立，即管中水銀柱的長度為26 cm。