Question

【題目】如圖甲所示，在長的底端封閉、上端開口的豎直細玻璃管內，用一段長的水銀柱封閉著長的理想氣體，此時管內、外氣體的溫度均為已知大氣壓強，，熱力學溫度。

現將該玻璃管緩慢傾斜至與水平面成角，如圖乙所示，求此時管內氣體的長度。

在的基礎上將管內的水銀柱取走，再緩慢對玻璃管加熱，求當管內水銀柱的上表面恰好與管口相齊時，管內氣體的攝氏溫度。結果保留一位小數

Answer 1

【答案】

【解析】

設玻璃管的橫截面積為S，

初態時，管內氣體的溫度為：，體積為：，壓強為：。

當玻璃管傾斜至與水平面成角時，

管內氣體的壓強為：，體積為：

由玻意耳定律得：

代入數據解得：；

設溫度升至時，水銀柱長為4cm，管內氣體的體積為，

壓強為

由理想氣體狀態方程得：

代入數據解得：，即