Question

一根粗細均勻全長為40厘米、一端封閉的直玻璃管，用長為19厘米的汞柱封閉一定質量的空氣．開始時，玻璃管開口向下豎直放置，管內(nèi)空氣柱長為18.2厘米，溫度為0℃．大氣壓強為76cmHg，1cmHg=1333Pa．
（1）保持玻璃管位置不變，則當管中空氣柱長為20厘米時，被封閉的空氣溫度為多少？
（2）保持第（1）問中的溫度不變，將玻璃管緩慢逆時針轉動90°使其水平放置，則此時空氣柱長度為多少厘米？

Answer 1

分析：（1）氣體做壓強不變，則由呂薩克定律可得出被封閉空氣溫度；
（2）玻璃管轉動后，溫度不變，壓強變化，則由等溫變化規(guī)律可得出空氣柱的長度．

解答：解：玻璃管豎直放置，溫度變化時管內(nèi)封閉氣體壓強不變．
（1）

V   1

V2

=

T1

T2

?t₂=T₂-273=27°C
（2）玻璃轉動過程中，溫度不變．
P₂V₂=P₃V₃
P₂=P₀-hcmHg=（76-19）cmHg=57cmHg，P₃=P₀=76cmHg
V₂=L₂s=20s，V₃=L₃s
則有：
L₃=

P2

P3

L2=

57

76

×20cm=15cm
答：（1）封閉氣體的空氣溫度為27℃；
（2）空氣柱的長度為15cm．

點評：本題考查了氣體壓強的求法及熱力學實驗定律，這是熱學部分考查的重點內(nèi)容，應重點突破．