Question

25届全国中学生物理竞赛复赛第四题(20)分

题目 ：四、(20分)图示为低温工程中常用的一种气体、蒸气压联合温度计的原理示意图，M为指针压力表，以VM表示其中可以容纳气体的容积；B为测温泡，处在待测温度的环境中，以VB表示其体积；E为贮气容器，以VE表示其体积；F为阀门.M、E、B由体积可忽略的毛细血管连接.在M、E、B均处在室温T0=300K时充以压强p0=5.2×105Pa的氢气.假设氢的饱和蒸气仍遵从理想气体状态方程.现考察以下各问题：

1.关闭阀门F，使E与温度计的其他部分隔断，于是M、B构成一简易的气体温度计，用它可测量25K以上的温度，这时B中的氢气始终处在气态，M处在室温中.试导出B处的温度T和压力表显示的压强p的关系.除题中给出的室温T0时B中氢气的压强P0外，理论上至少还需要测量几个已知温度下的压强才能定量确定T与p之间的关系？

2.开启阀门F，使M、E、B连通，构成一用于测量20～25K温度区间的低温的蒸气压温度计，此时压力表M测出的是液态氢的饱和蒸气压.由于饱和蒸气压与温度有灵敏的依赖关系，知道了氢的饱和蒸气压与温度的关系，通过测量氢的饱和蒸气压，就可相当准确地确定这一温区的温度.在设计温度计时，要保证当B处于温度低于TV=25K时，B中一定要有液态氢存在，而当温度高于TV=25K时，B中无液态氢.到达到这一目的，VM+VE与VB间应满足怎样的关系？已知TV=25K时，液态氢的饱和蒸气压pv=3.3×105Pa.

3.已知室温下压强p1=1.04×105Pa的氢气体积是同质量的液态氢体积的800倍，试论证蒸气压温度计中的液态气不会溢出测温泡B.

第二问，答案好像只考虑了“温度小于Tv时有液态氢”这一条件，而忽略了“温度大于Tv时没有液态氢”我觉得答案应是Vm+Ve=18Vb,高手帮忙，谢谢！
http://images.cersp.com/images/resblog/20081008/upload_5d476a5a_11cd0d24923__7ff6_00000359.doc，第四题

Answer 1

看不到图。

Answer 2

哪里有图？

Answer 3

深表赞同！！！