Question

在一端开口，一端封闭、粗细均匀的玻璃管内，一段长为h=25cm

的水银柱封闭着一定质量的理想气体，当玻璃管水平放置，管内气柱长度为L1=20cm（如

图a），大气压强P0=75cmHg，室温t1=27℃。将玻璃管转过90°，使它开口向上，并浸入

热水中（如图b），待稳定后，测得玻璃管内气柱的长度L2=17.5cm。

（1）求此时管内气体的温度t2

（2）保持管内气体的温度t2不变，往玻璃管内缓慢加入水银，当封闭的气柱长度L3=14cm时，加入的水银柱长度是多少？（玻璃管足够长）

Answer 1

解：以封闭气体为研究对象

       水平放置时：P1=P0；V1=L1S；T1=t1+273 K

       浸入水中后：P2=P0+Ph；V2=L2S；T2=t2+273 K

       根据理想气体状态方程：         （3分）

                       可得：t2=77℃             （1分）

       缓慢加入水银后：P3=P0+Ph’；V3=L3S；T3=T2

          根据玻意耳定律：P2V2=P3V3                         （3分）

                  可得：Ph’=50cmHg              （1分）

       可知加入的水银柱长度△h=h’-h=25cm         （1分）