Question

如圖所示為一均勻薄壁U形管，左管上端封閉，右管開口且足夠長，管的橫截面積為S=1×10-4 m2，內(nèi)裝水銀，右管內(nèi)有一質(zhì)量為m=0.1 kg的活塞擱在固定卡口上，卡口比左管上端高出L=20 cm，活塞與管壁間非常密封且無摩擦，右管內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的氣體.起初溫度為t0=27 ℃時，左、右管內(nèi)液面高度相等，且左管內(nèi)充滿水銀，右管內(nèi)封閉氣體的壓強為p1=p0=1.0×105 Pa=75 cmHg.現(xiàn)使右管內(nèi)氣體溫度逐漸升高，求：

①溫度升高到多少K時，右管活塞開始離開卡口上升？

②溫度升高到多少K時，活塞上升到離卡口4 cm處？

 

Answer 1

（1）330K （2）396K

【解析】

試題分析：（1）右端活塞開始上升時封閉氣體壓強為：

氣體發(fā)生等容變化，由查理定律得：，即：

解得：T2=330K。

（2）活塞離開卡口后，由于氣體溫度逐漸升高故封閉氣體發(fā)生等壓變化，

由蓋-呂薩克定律得：，即：，解得：T3=396K。

考點：本題考查了理想氣體狀態(tài)方程.