如圖所示,粗細均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開口,管內有一段水銀柱,中管內水銀面與管口A之間氣體柱長為40cm,氣...
問題詳情:
如圖所示,粗細均勻的彎曲玻璃管A、B兩端開口,管內有一段水銀柱,中管內水銀面與管口A之間氣體柱長為40 cm,氣體溫度為27 ℃。將左管豎直*入水銀槽中,整個過程溫度不變,穩定後右管內水銀面和中管內水銀面出現
4 cm的高度差。已知大氣壓強p0=76 cmHg,氣體可視為理想氣體。
(1)求左管A端*入水銀槽的深度d;
(2)為使右管內水銀面和中管內水銀面再次相平,需使氣體溫度降為多少攝氏度?
【回答】
(1)8 cm (2)-33 ℃
【解析】(1)*入水銀槽後封閉氣體發生等溫變化,
由玻意耳定律得p1L1S=p2L2S
*入水銀槽後封閉氣體的長度為
L2== cm=38 cm
由題意知,中管水銀面下降2 cm,
左管下端水銀進入管中的長度為
40 cm+2 cm-38 cm=4 cm,
管外水銀面比管內高4 cm,故左管A端*入水銀槽的深度為:d=4 cm+4 cm=8 cm。
(2)由理想氣體狀態方程得:=
當右管內水銀面和中管內水銀面再次相平時,封閉氣柱的長度為:L3=L2-4 cm-2 cm=32 cm,
壓強p3=p0=76 cmHg
則氣體溫度降為:
T3== K=240 K
即t3=T3-273 ℃=-33 ℃。
知識點:氣體的等溫變化
題型:計算題
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