Question

【题目】如图所示为一下粗上细且上端开口的薄壁玻璃管，管内有一段被水银密闭的气体，上管足够长，图中细管的截面积S1=1cm2，粗管的截面积S2=2 cm2，管内水银长度h1=h2=2 cm，封闭气体长度L=8cm，大气压强p0=76cmHg，气体初始温度为320K，若缓慢升高气体温度，求：

(1)粗管内的水银刚被全部挤出时气体的温度；

(2)气体的温度达到533K时，水银柱上端距粗玻璃管底部的距离。

Answer 1

【答案】(1)410K；(2)22cm

【解析】

(1)以封闭的气体为研究对象，初态气体体积

压强为

由于水银总体积保持不变，设水银全部进入细管水银长度为，则

末状态气体

从初状态到末状态。由理想气体状态方程，有

代入数据解得

(2)气体温度达到533K时，设水银上端距粗玻璃管底部的距离为H，则

气体发生等压变化，根据盖-吕萨克定律

解得