Question

【题目】有人设计了一种测定某种物质与环境温度关系的测温仪，其结构非常简单（如图所示）．两端封闭、粗细均匀的竖直玻璃管内有一段长10cm的水银柱将管内气体分隔成上、下两部分，上部分气柱长20cm，压强为50cmHg，下部分气柱长5cm．今将管子下部分插入待测温度的液体中（上部分仍在原环境中），水银柱向上移动2cm后稳定不动．已知环境温度为27℃，上部分气柱的温度始终与外部环境温度保持一致．求稳定后：

（1）下部分气柱的压强；

（2）待测液体的温度．（结果均保留三位有效数字）

Answer 1

【答案】（1）65.6 cmHg；（2）186℃

【解析】

（1）上部分气体，玻意耳定律：p1V1＝p1′V1′

即p1l1S＝p1′l1′S

解出p1′＝500/9cmHg＝55.56cmHg

下部分气体压强p2′＝p1′+ρgh＝（500/9+10）cmHg＝65.6 cmHg

（2）插入前，下部分气体压强p2＝p1+ρgh＝50+10＝60 cmHg

对下部分气体使用理想气体状态方程：

解出 t2′＝186℃