Question

有人設(shè)計(jì)了一種測溫裝置，其結(jié)構(gòu)如圖8-2-7所示，玻璃泡A內(nèi)封有一定量氣體,與A相連的B管插在水銀槽中，管內(nèi)水銀面的高度x即可反映泡內(nèi)氣體的溫度，即環(huán)境溫度，并可由B管上的刻度直接讀出.設(shè)B管的體積與A泡的體積相比可略去不計(jì).在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下對B管進(jìn)行溫度刻度（1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓相當(dāng)于76 cmHg的壓強(qiáng)）.已知當(dāng)溫度t₁=27 ℃時(shí)，管內(nèi)水銀面高度x₁=16 cm，此高度即為27 ℃的刻度線，問t=0 ℃的刻度線在何處？

圖8-2-7

Answer 1

21.4 cm.

解析:

應(yīng)選玻璃泡A內(nèi)的一定量的氣體為研究對象，由于B管的體積略去不計(jì)，溫度變化時(shí)A內(nèi)氣體經(jīng)歷的是一個(gè)等容過程.

（1）玻璃泡A內(nèi)氣體的初始狀態(tài):

T₁=300 K，p₁=（76-16） cmHg=60 cmHg

    末態(tài)即t=0 ℃的狀態(tài)：

T₀=273 K，p=?

    由查理定律得

p=p₁=×60 cmHg=54.6 cmHg

    所以t=0 ℃時(shí)水銀面高度，即刻度線的位置是

x₀=（76-54.6） cm=21.4 cm.