Question

如圖所示，在一端封閉的U形管中用水銀柱封一段空氣柱L，當(dāng)空氣柱的溫度為14℃時(shí)，左臂水銀柱的長度h₁=10cm，右臂水銀柱長度h₂=7cm，氣柱長度L=15cm；將U形管放入100℃水中且狀態(tài)穩(wěn)定時(shí)，h₁變?yōu)?cm。分別寫出空氣柱在初末兩個(gè)狀態(tài)的氣體參量，并求出末狀態(tài)空氣柱的壓強(qiáng)和當(dāng)時(shí)的大氣壓強(qiáng)（單位用cmHg）。

Answer 1

75．25 cmHg；72．25 cmHg

對于封閉的空氣柱（設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0）
初態(tài)：p1=" p0+" h2- h1 =（ p0-3）cmHg
V1=LS=15S（cm3）
T1="287" K （三個(gè)參量表達(dá)正確得3分，用長度表示體積的可以不扣分）
末態(tài)h1ˊ=7cm，h2ˊ=10cm，
故壓強(qiáng)p2=" p0+" h2′- h1′=（p0+3）cmHg
V2=（L+3）S=18S（cm3）
T2="373" K （三個(gè)參量表達(dá)正確得3分，用長度表示體積的可以不扣分）
由理想氣體狀態(tài)方程得  （1分）
解得，大氣壓強(qiáng)為p0=72．25 cmHg
在100℃水中時(shí)，空氣柱壓強(qiáng)為p2=75．25 cmHg   （2分）