Question

【题目】如下图a所示，开口向上粗细均匀的足够长导热玻璃管，管内有一段长25cm的水银柱，封闭着长60cm的空气柱，大气压强恒定为P0=75cmHg，环境温度为300K．

①求当玻璃管缓慢转动60°时（如图b）封闭空气柱的长度？（小数点后保留一位小数）

②若玻璃管总长仅有L=115cm，从开口向上缓慢转动至开口向下（如图c）后，再改变环境温度，足够长时间后封闭空气柱长度仍然为60cm，求此时的环境温度．

Answer 1

【答案】① ②

【解析】

试题分析：①由等温变化：

其中，

，

计算可得：

②旋转至开口向下的过程中为等温变化

判断：假设水银不会从玻璃管溢出，由

其中，

，

计算可得： 则已经溢出

设剩余水银柱长x，有

计算可得：

然后改变温度的过程为等压变化：

其中，，

计算可得：