Question

【題目】如圖所示，一根兩端開口、粗細(xì)均勻且導(dǎo)熱性良好的足夠長的玻璃管豎直插入足夠大的水銀槽中并固定，管中有一個(gè)質(zhì)量不計(jì)的光滑活塞，活塞下封閉一段長L=85cm的氣體,氣體的熱力學(xué)溫度T1=300K，現(xiàn)在活塞上緩慢加入細(xì)沙，直到活塞下降20cm為止，外界大氣壓強(qiáng)P0=75cmHg，g=10m/s2。

（i）求活塞下降20cm時(shí)，封閉氣體的壓強(qiáng)；

（ii）保持加入的細(xì)沙的質(zhì)量不變，對(duì)封閉氣體緩慢加熱，求活塞回到原來位置時(shí)，封閉氣體的熱力學(xué)溫度。

Answer 1

【答案】（i）；（ii）380K。

【解析】

（i）設(shè)活塞下降20cm時(shí)，管內(nèi)外水銀面高度差為x，高為x的水銀產(chǎn)生的壓強(qiáng)為px，則有氣體做等溫變化:

解得:

x=10cm

（ii）氣體做等壓變化，有

其中

解得:

T3=380K。