Question

13．有人設計了一種測定某種物質(zhì)與環(huán)境溫度關系的測溫儀，其結(jié)構(gòu)非常簡單（如圖所示）．兩端封閉、粗細均勻的豎直玻璃管內(nèi)有一段長10cm的水銀柱將管內(nèi)氣體分隔成上、下兩部分，上部分氣柱長20cm，壓強為50cmHg，下部分氣柱長5cm．今將管子下部分插入待測溫度的液體中（上部分仍在原環(huán)境中），水銀柱向上移動2cm后穩(wěn)定不動．已知環(huán)境溫度為27℃，上部分氣柱的溫度始終與外部環(huán)境溫度保持一致．求穩(wěn)定后：
（1）下部分氣柱的壓強；
（2）待測液體的溫度．（結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 能夠運用力學知識解決問題．知道液體壓強的公式和應用．
根據(jù)氣體狀態(tài)方程和已知的變化量去計算其它的物理量

解答 解：（1）上部分氣體，玻意耳定律：p₁V₁=p₁′V₁′
即p₁l₁S=p₁′l₁′S，
解出p₁′=500/9cmHg=55.56cmHg                                                   
下部分氣體壓強p₂′=p₁′+ρgh=（500/9+10）cmHg=65.6 cmHg            
（2）插入前，下部分氣體壓強p₂=p₁+ρgh=50+10=60 cmHg              
對下部分氣體使用理想氣體狀態(tài)方程：$\frac{{p{\;}_2{l_2}s}}{{273+{t_0}}}=\frac{{{{p'}_2}（{l_2}+△l）s}}{{273+{{t'}_2}}}$
解出 t₂′=186℃
答：（1）下部分氣柱的壓強65.6 cmHg；
（2）待測液體的溫度186℃

點評 能用靜力學觀點確解決問題．
要注意研究過程中哪些量不變，哪些量變化．
能夠用物理規(guī)律把所要研究的物理量表示出來