如图所示,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,中管内水银面与管口A之间气体柱长为40cm,气...
问题详情:
如图所示,粗细均匀的弯曲玻璃管A、B两端开口,管内有一段水银柱,中管内水银面与管口A之间气体柱长为40 cm,气体温度为27 ℃。将左管竖直*入水银槽中,整个过程温度不变,稳定后右管内水银面和中管内水银面出现
4 cm的高度差。已知大气压强p0=76 cmHg,气体可视为理想气体。
(1)求左管A端*入水银槽的深度d;
(2)为使右管内水银面和中管内水银面再次相平,需使气体温度降为多少摄氏度?
【回答】
(1)8 cm (2)-33 ℃
【解析】(1)*入水银槽后封闭气体发生等温变化,
由玻意耳定律得p1L1S=p2L2S
*入水银槽后封闭气体的长度为
L2== cm=38 cm
由题意知,中管水银面下降2 cm,
左管下端水银进入管中的长度为
40 cm+2 cm-38 cm=4 cm,
管外水银面比管内高4 cm,故左管A端*入水银槽的深度为:d=4 cm+4 cm=8 cm。
(2)由理想气体状态方程得:=
当右管内水银面和中管内水银面再次相平时,封闭气柱的长度为:L3=L2-4 cm-2 cm=32 cm,
压强p3=p0=76 cmHg
则气体温度降为:
T3== K=240 K
即t3=T3-273 ℃=-33 ℃。
知识点:气体的等温变化
题型:计算题
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