Question

（2013年甘肅省五市聯(lián)考）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14℃時(shí)，左臂水銀柱的長度h₁=10cm，右臂水銀柱長度h₂=7cm，氣柱長度L=15cm；將U形管放入100℃水中且狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)，h₁變?yōu)?cm。分別寫出空氣柱在初末兩個(gè)狀態(tài)的氣體參量，并求出末狀態(tài)空氣柱的壓強(qiáng)和當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)（單位用cmHg）。

Answer 1

解析：對(duì)于封閉的空氣柱（設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0）

初態(tài)：p₁= p0+ h2- h1 =（ p₀-3）cmHg

V1=LS=15S（cm3）

T1=287 K （三個(gè)參量表達(dá)正確得3分，用長度表示體積的可以不扣分）

末態(tài)h1ˊ=7cm，h2ˊ=10cm，

故壓強(qiáng)p2= p0+ h2′- h1′=（p0+3）cmHg

V2=（L+3）S=18S（cm3）

T2=373 K （三個(gè)參量表達(dá)正確得3分，用長度表示體積的可以不扣分）

由理想氣體狀態(tài)方程得p₁V₁/T₁= p₂V₂/T₂.　 （1分）

解得，大氣壓強(qiáng)為p0=72．25 cmHg

在100℃水中時(shí)，空氣柱壓強(qiáng)為p2=75．25 cmHg　 （2分）