Question

【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，细管的截面积，开始时粗、细管内水银长度分别为，整个细管长为，封闭气体长度为大气压强为,气体初始温度为，求：

①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.；

②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。

Answer 1

【答案】①315K ②405K

【解析】

①倒入同体积的水银，气体的长度仍为6cm不变，则此过程为等容变化，管里气体的压强：

由查理定律得：

代入数据解得：

T3=315K

②气体初状态参量：

水银全面离开下面的粗管时，设水银进入，上面的粗管中的高度为h3，则

解得：

h3=lcmm

此时管中气体的压强：

管中气体体积为：

由理想气体状态方程得：

代入数据解得：