Question

8．如圖所示，在一端封閉的U形管中用水銀柱封一段空氣柱L，當空氣柱的溫度為7℃時，左臂水銀柱的長度h₁=10cm，右臂水銀柱長度h₂=7cm，氣柱長度L=15cm；將U形管放入91℃水中且狀態(tài)穩(wěn)定時，左臂水銀柱的長度變?yōu)閔₁′=7cm．求當時的大氣壓強（單位用cmHg）．

Answer 1

分析 此題是氣體的理想狀態(tài)方程的考查，寫出封閉氣體的開始的狀態(tài)及變化后的狀態(tài)參量，利用理想氣體狀態(tài)方程寫出關系式求解

解答 解：設大氣壓強為P₀，對封閉空氣柱進行狀態(tài)分析，
初狀態(tài)壓強為：P₁=P₀+h₂-h₁=P₀-3，體積為：V₁=LS，溫度為：T₁=280K
末狀態(tài)壓強為：${P_2}={P_0}+h_2^/-h_1^/$，體積為：${V_2}=（L+h_1^{\;}-h_1^/）S$，溫度為：T₂=364K
由狀態(tài)方程：$\frac{{{P_1}{V_1}}}{T_1}=\frac{{{P_2}{V_2}}}{T_2}$
代入數據解得：P₀=75cmHg
答：當時的大氣壓強為75cmHg．

點評 本題中，氣體體積的變化影響試管兩邊水銀柱液面的高度差，即氣體的三個狀態(tài)參量都在變化，關鍵重在找到體積的變化和壓強的聯(lián)系關系．