Question

【題目】如圖所示，有一粗細均勻的T形玻璃管，上端、右端開口，下端封閉。玻璃管內(nèi)用如圖所示的水銀柱在豎直管內(nèi)封閉有長度= 30cm的理想氣體，豎直管內(nèi)的水銀柱長= 24 cm，水平管內(nèi)的水銀柱足夠長，右端用活塞封閉。已知外界大氣壓強= 76 cmHg，保持環(huán)境溫度恒為= 300 K，現(xiàn)用外力緩慢向左推活塞，使下端氣柱長變?yōu)?/span> = 25 cm,求：

(i)使氣柱長度從30 cm變?yōu)?/span>25 cm的過程中，活塞移動的距離為多大；

(ii)若活塞左移后保持固定，對玻璃管緩慢加熱，使下端氣柱長又變回，求此時封閉氣體的溫度。

Answer 1

【答案】（i） cm；（ii）K

【解析】

（i）設(shè)管的橫截面積為S，初始時封閉氣體壓強為P1，移動活塞后，封閉氣體壓強為P2，中間水銀柱變?yōu)?/span>h2，則：

由玻意耳定律得：

活塞移動距離為：

解得： cm

（ii）由題意可得，玻璃管加熱過程氣體壓強保持不變，由蓋·呂薩克定律得：

解得：K