Question

如圖所示，豎直放置的均勻細U形試管，左側(cè)管長L_OA=20cm且管口封閉，右側(cè)管足夠長且管口未封閉，初始時左管內(nèi)被水銀封閉的空氣柱長10cm，氣體溫度為27℃，左右兩管的水銀面等高，已知大氣壓強恒為p₀=75cmHg，0℃為273K，現(xiàn)對左側(cè)封閉氣體緩慢加熱，直到兩側(cè)水銀面形成10cm的高度差，求：
①此時左側(cè)氣體的壓強；
②此時左側(cè)氣體的溫度．

Answer 1

分析：①此時左側(cè)氣體的壓強等于大氣壓加上兩側(cè)水銀面高度差產(chǎn)生的壓強；
②根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程列式，求解此時左側(cè)氣體的溫度．

解答：解：①由題意分析得知兩側(cè)水銀面形成10cm的高度差：
  此時左側(cè)氣體的壓強p₂=p₀+10cmHg=75cmHg+10cmHg=85cmHg．
②對于左側(cè)氣體：
初態(tài)：p₁=p₀=75cmHg，L₁=10cm，T₁=300K；
末態(tài)：p₂=85cmHg，L₂=10cm+5cm=15cm，T₂=？
根據(jù)理想氣體狀態(tài)方程得：

p1V1

T1

=

p2V2

T2

代入數(shù)據(jù)解得，T₂=510K
則得，t₂=（510-273）℃=237℃
答：①此時左側(cè)氣體的壓強是85cmHg；②此時左側(cè)氣體的溫度是237℃．

點評：對于氣體狀態(tài)變化問題，列出初末兩個狀態(tài)的參量，即可明確氣體發(fā)生什么變化，有利于選擇解題規(guī)律，同時方便代數(shù)據(jù)．