如图所示,U形管右管横截面积为左管2倍,管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为280K的空气柱,左右两...
问题详情:
如图所示,U形管右管横截面积为左管2倍,管内水银在左管内封闭了一段长为26cm、温度为280K的空气柱,左右两管水银面高度差为36cm,大气压为76cm Hg.现向右管缓慢补充水银.
①若保持左管内气体的温度不变,当左管空气柱长度变为20cm时,左管内气体的压强为多大?
②在①条件下,停止补充水银,若给左管的气体加热,使管内气柱长度恢复到26cm,则左管内气体的温度为多少?
【回答】
解:(1)对于封闭气体有:
p1=(76﹣36)cmHg=40cmHg,V1=26S1cm3
由于气体发生等温变化,由玻意耳定律可得:
p1V1=p2V2
(2)停止加水银时,左管水银比右管高:
h1=76﹣52cmHg=24cmHg;
对左管加热后,左管下降6cm,右管面积是左管的2倍,故右管上升3cm,左管比右管高为:
h2=h1﹣9cm=15cm
故封闭气体的压强:
p3=76﹣15cmHg=61cmHg
封闭气体在初始状态和最终状态的体积相同,由查理定律可得:
故:
答:①当左管空气柱长度变为20cm时,左管内气体的压强为52cmHg;
②使管内气柱长度恢复到26cm,则左管内气体的温度为427K.
知识点:气体的等温变化
题型:计算题
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