Question

一道大学物理题求教，热力学方面的，要有详细解答过程

有一水银气压计，当水银柱高为0.76m时，管顶离水银柱液面为0.12m，管的截面积为2.0x10的-4次平方米，当有少量氦气混入水银柱顶部，水银柱高下降为0.60m，设温度为27度，求进入管中氦气的质量是多少？

Answer 1

解 玻璃管顶部距离水银面0.76+0.12=0.88m
氦气进入后 水银柱高0.6m 那么氦气柱高0.88-0.60=0.28m 其体积V=0.28*2.0*10^-4=5.6*10^-5m3
热力学温度T=273+27=300K 此时大气压为76cmHg=1.01*10^5Pa=1atm 氦气气压P= 0.76-0.60=0.16mHg=16cmHg=16/76 *1atm
利用 克拉帕龙方程 PV=nRT 得到n=PV/RT=………… （没有参考书 R的之忘记了 仅提供思路）
其中n 为mol质量 换算为质量即可

Answer 2

这个题很容易的，搞清（定容气体温度计使用的）理想气体温标的定义就解决问题了。 T=limT(V) =lim（273.16K p/ptr)=273.15 K，式中T表示理想气体

Answer 3

你还是上个图比较清楚，不然不知道你的气压计是怎么样的，可能会有错
大气压P0=ρ_mercury*g*0.76=1029800 Pa
管子长度h=0.76+0.12=0.88 m
氮气压力Pb=ρ_helium*R*T
氮气高度hb=h-0.6=0.28 m

列压力公式，
Pb+hb*ρ_helium*g+0.6*ρ_mercury*g=P0
ρ_helium*R*T++hb*ρ_helium*g+0.6*ρ_mercury*g=P0
ρ_helium=(P0-0.6*ρ_mercury*g)/(R*T+hb*g)

氦气质量m=ρ_helium*V=ρ_helium*hb*A，A为截面积

说的是氦气的R，不是氮气 ，说错了

Answer 4

这个是热学，不是热力学。