[题目]如图所示.哑铃状玻璃容器由两段粗管和一段细管连接而成.容器竖直放置.容器粗管的截面积为S1=2cm2.细管的截面积S2=1cm2.开始时粗.细管内水银长度分别为h1=h2=2cm.整个细管长为4 cm.封闭气体长度为L=6cm.大气压强为P0=76cmHg.气体初始温度为27℃.求:①第一次若要使水银刚好离开下面的粗管.封闭气体的温度应为多少K;②第二次若在� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，哑铃状玻璃容器由两段粗管和一段细管连接而成，容器竖直放置，容器粗管的截面积为S1=2cm2，细管的截面积S2=1cm2，开始时粗、细管内水银长度分别为h1=h2=2cm，整个细管长为4 cm，封闭气体长度为L=6cm，大气压强为P0=76cmHg，气体初始温度为27℃，求：

①第一次若要使水银刚好离开下面的粗管，封闭气体的温度应为多少K;

②第二次若在容器中再倒入同体积的水银，且使容器中气体体积不变，封闭气体的温度应为多少K.

【答案】①405K ②315K

【解析】

①开始时气体的压强为

体积为V1=LS1，温度T1=300K

水银全离开下面的粗管时，设水银进入上面的粗管中的高度为h3，

则h1S1+h2S2=2h2S2+h3S1，

解得h3=1cm

此时粗管中气体的压强为

此时粗管中气体体积为V2=(L+h1)S1

由理想气体状态方程

得：T2=405K

②再倒入同体积的水银，粗管里气体的体积不变，则粗管里气体的压强为：

由气体发生的是等容变化，则

得：T3=315K

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