Question

8．如圖所示，在一端封閉的U形管中用水銀柱封一段空氣柱L，當(dāng)空氣柱的溫度為7℃時(shí)，左臂水銀柱的長(zhǎng)度h₁=10cm，右臂水銀柱長(zhǎng)度h₂=7cm，氣柱長(zhǎng)度L=15cm；將U形管放入91℃水中且狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)，左臂水銀柱的長(zhǎng)度變?yōu)閔₁′=7cm．求當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)（單位用cmHg）．

Answer 1

分析 此題是氣體的理想狀態(tài)方程的考查，寫(xiě)出封閉氣體的開(kāi)始的狀態(tài)及變化后的狀態(tài)參量，利用理想氣體狀態(tài)方程寫(xiě)出關(guān)系式求解

解答 解：設(shè)大氣壓強(qiáng)為P₀，對(duì)封閉空氣柱進(jìn)行狀態(tài)分析，
初狀態(tài)壓強(qiáng)為：P₁=P₀+h₂-h₁=P₀-3，體積為：V₁=LS，溫度為：T₁=280K
末狀態(tài)壓強(qiáng)為：${P_2}={P_0}+h_2^/-h_1^/$，體積為：${V_2}=（L+h_1^{\;}-h_1^/）S$，溫度為：T₂=364K
由狀態(tài)方程：$\frac{{{P_1}{V_1}}}{T_1}=\frac{{{P_2}{V_2}}}{T_2}$
代入數(shù)據(jù)解得：P₀=75cmHg
答：當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)為75cmHg．

點(diǎn)評(píng) 本題中，氣體體積的變化影響試管兩邊水銀柱液面的高度差，即氣體的三個(gè)狀態(tài)參量都在變化，關(guān)鍵重在找到體積的變化和壓強(qiáng)的聯(lián)系關(guān)系．