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18.如圖所示,向一個空的鋁制飲料罐(即易拉罐)中插入一根透明吸管,接口用蠟密封,在吸管內(nèi)引入一小段油柱(長度可以忽略).如果不計大氣壓的變化,這就是一個簡易的氣溫計.已知鋁罐的容積是360cm3,均勻吸管內(nèi)部的橫截面積為0.2cm2,吸管的有效長度為30cm,當溫度為27℃時,油柱離管口15cm.問:
①吸管上標刻溫度值時,刻度是否均勻?
②這個氣溫計的測量范圍是多少?

分析 (1)根據(jù)氣體方程找出體積的變化量與溫度的變化量的函數(shù)關(guān)系判斷.
(2)根據(jù)吸管的有效長度為20cm,找出氣體體積變化的范圍,再求出溫度的變化范圍

解答 解:(1)根據(jù)蓋-呂薩克定律,VT=C
則有,C=V0T0=360+15×0.2273+27=363300cm3/K
所以V=CT=363300T
即體積的變化量與溫度的變化量成正比,吸管上標的刻度是均勻的
(2)封閉氣體做等圧変化,當液體到達飲料管的最上端時,氣體的溫度最高,由蓋-呂薩克定律得
V0T0=V1T1
T1=V1V0T0=302.5K
封閉氣體做等圧変化,當液體到達飲料管的最下端時,氣體的溫度最低,由蓋-呂薩克定律得
V0T0=V2T2
T2=V2V0T0=297.5K
此溫度計的測量范圍為297.5K~302.5K
答:①吸管上標刻溫度值時,刻度均勻
②這個氣溫計的測量范圍是297.5K~302.5K

點評 解決本題關(guān)鍵是掌握理想氣體狀態(tài)方程,及蓋-呂薩克定律的應(yīng)用.注意熱力學溫標與攝氏溫標的區(qū)別與聯(lián)系.

練習冊系列答案
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