Question

（2012?静安区一模）如图1所示，水平放置的均匀玻璃管内，一段长为h=25cm的水银柱封闭了长为L0=20cm、温

（2012?静安区一模）如图1所示，水平放置的均匀玻璃管内，一段长为h=25cm的水银柱封闭了长为L0=20cm、温度为t0=27℃的理想气体，大气压强P0=75cmHg．将玻璃管缓慢地转过90°角，使它开口向上，并将封闭端浸入热水中（如图2），待稳定后，测得玻璃管内封闭气柱的长度L1=17.5cm，（1）此时管内封闭气体的温度t1是多少？（2）若用薄塞将管口封闭，此时水银上部封闭气柱的长度为L2=10cm．保持水银上部封闭气体的温度不变，对水银下面的气体加热，当上面气柱长度的减少量△l=0.4cm时，下面气体的温度是多少？

Answer 1

（1）玻璃管水平放置时，封闭气体的压强为P₀=75cmHg，竖直放置时，封闭气体的压强为：75cmHg+25cmHg=100cmHg；
根据理想气体状态方程，有

P0l0

273+t0

＝

(P0+Ph)l1

273+t1

，解得：t₁=77℃；
（2）上面气体为等温变化，有
P₀L₂S=P₁?（L₂-△l）S
解得：P₁=78.125cmHg
下面气体，有

(P0+Ph)?l1

273+t1

＝

(P1+Ph)?(l1+△l)

273+t2

，解得t₂=96.2°C
答：（1）管内封闭气体的温度t₁是77℃；
（2）下面气体的温度是96.2°C．