Question

【題目】如圖是簡易報警裝置，其原理是：導(dǎo)熱性能良好的豎直細(xì)管中裝有水銀，當(dāng)溫度升高時，水銀柱上升，使電路導(dǎo)通，蜂鳴器發(fā)出報警聲。27℃時，空氣柱長度L1為20cm，水銀柱上表面與導(dǎo)線下端的距離L2為10cm，管內(nèi)水銀柱高h為5cm，大氣壓強(qiáng)p0為75.5cmHg。

(1)當(dāng)溫度達(dá)到多少時，報警器會報警？

(2)若要使該裝置在102℃時報警，應(yīng)該再往管內(nèi)注入多高的水銀柱？

Answer 1

【答案】(1) t2=177℃時，報警器會報警 (2) x=7cm

【解析】以細(xì)管內(nèi)密封的空氣柱為研究對象，設(shè)其橫截面積為S。

(ⅰ) 溫度升高時，管內(nèi)氣體做等壓變化，有： ①

其中， ，

解得： ，即t2=177℃時，報警器會報警。

(ⅱ) 以cmHg為壓強(qiáng)單位，設(shè)加入x cm水銀柱，在102℃時會報警，有：

②

其中

解得： x=7cm