Question

（2010?徐匯區(qū)一模）如圖所示，這個(gè)裝置可以作為火災(zāi)報(bào)警器使用；試管中裝入水銀，當(dāng)溫度升高時(shí)，水銀柱上升，使電路導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出響聲．27℃時(shí)，空氣柱長度L₁為20cm，水銀上表面與導(dǎo)線下端的距離L₂為10cm，管內(nèi)水銀柱的高度h為5cm，大氣壓強(qiáng)為75cmHg，則
（1）當(dāng)溫度達(dá)到多少攝氏度時(shí)，報(bào)警器會報(bào)警？
（2）若再往玻璃管內(nèi)注入2cm長的汞柱，則該裝置的報(bào)警溫度為多少攝氏度？

Answer 1

分析：封閉的氣體做等壓變化，分別找出氣體初末狀態(tài)的狀態(tài)參量，應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程便可求解出報(bào)警溫度．

解答：解：（1）封閉的氣體做等壓變化，設(shè)玻璃管橫截面積為s，由理想氣體狀態(tài)方程：

V1

T1

=

V2

T2

得：

20cm×s

(173+27)K

=

30cm×s

T2

T₂=450K
所以：t₂=450-273=177℃
（2）再往玻璃管內(nèi)注入2cm長的汞柱后，壓強(qiáng)變?yōu)椋簆₂=82cmHg
由理想氣體狀態(tài)方程：

p1V1

T1

=

p2V2

T2

得：

80cmHg×20cm×s

(173+27)K

=

82cmHg×30cm×s

T2

解得：T₂=430.5K
所以：t₂=430.5173=157.5℃
答：（1）當(dāng)溫度達(dá)到177攝氏度時(shí)，報(bào)警器會報(bào)警
（2）若再往玻璃管內(nèi)注入2cm長的汞柱，則該裝置的報(bào)警溫度為157.5攝氏度

點(diǎn)評：氣體狀態(tài)變化可以應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程求解，本題的關(guān)鍵是找出氣體的變化是等壓變化．