Question

【题目】如图所示，内径均匀的L形玻璃管，A端封闭，D端开口，AC段水平，CD段竖直。AB段长L1=30 cm，BC段长L=30 cm，CD段长h=29 cm。AB段充有理想气体，BCD段充满水银，外界大气压p0=76 cmHg，环境温度t1=27 ℃：

（1）若玻璃管内的气体柱长度变为L2=45 cm，则环境温度应升高到多少摄氏度？

（2）若保持环境温度t1=27 ℃不变，玻璃管绕AC段缓慢旋转180°，求状态稳定后管中水银柱的长度x。

Answer 1

【答案】（1）177 ℃；（2）26 cm

【解析】

（1）若玻璃管内的气体柱长度变为L2=45 cm，则水银柱溢出的长度为15 cm，管内气体发生等压变化，根据盖·吕萨克定律有

解得

环境温度应升高到

（2）旋转前管内气体的压强

管内气体发生等温变化，设状态稳定后CD段管内水银柱长度为x，则管内气体的压强

假设AC段已经没有水银，根据玻意耳定律有

代入数据得

假设成立，即管中水银柱的长度为26 cm。