如圖所示，裝有水銀的一個細小U形管與一個巨型密封儲氣罐A相連，U形管左端封閉有一段空氣柱．在氣溫為27℃時，空...

問題詳情：

如圖所示，裝有水銀的一個細小U形管與一個巨型密封儲氣罐A相連，U形管左端封閉有一段空氣柱．在氣溫為27℃時，空氣柱長度為60cm，右端水銀面比左端低44cm．當氣溫降到﹣23℃時，U形管兩邊水銀高度差減小了4cm．求此時巨型密封氣罐內氣體的壓強和U形管左端封閉空氣柱的壓強．

【回答】

解：因儲氣罐體積比U形管體積大的多，可認為儲氣罐氣體狀態發生變化時體積不變，經歷一等容過程．

儲氣罐中氣體狀態參量：T1=273+27=300K，T2=273﹣23=250K，

根據查理定律有：，

解得：P2=P1，

對左邊U形管內的氣體有：T1′=273+27=300K，P1′=P1﹣44，

V1′=60S，T2′=273﹣23=250K，P2′=p2﹣40，V2′=（60+）S，

其中S是U形管的橫截面積，根據理想氣體狀態方程得：=，

整理得：31P2﹣25P1=140，

解得：P2=140cmHg，

P2′=100cmHg；

答：此時巨型密封氣罐內氣體的壓強為140cmHg，U形管左端封閉空氣柱的壓強為100cmHg．

知識點：專題九 熱學部分

題型：計算題