Question

【題目】如圖所示，一根一端封閉的玻璃管，長L=96cm，管內有一段長h=20cm的水銀柱，當溫度為27℃，玻璃管的開口豎直向上時，被封閉氣柱長L0=60cm，已知大氣壓強為P0=76cmHg。問：

(1)求此時管內氣體圧強P；

(2)玻璃管不動，當溫度緩慢升高至107℃時，求管內剩余的水銀柱長度x。

Answer 1

【答案】(1)；(2)20cm

【解析】

(1)對水銀受力分析可得

(2)氣體初末狀態如圖所示

由氣體狀態方程得

其中

，

代入數據得

解得

，

由于溫度是緩慢升高的，由物理變化過程的連續性，可知該題有兩個解的原因是，先由升溫至時，管內剩余水銀柱，然后再升溫至某一極值后，又降溫至，此時原管內氣體長度為，壓強為，水銀已無剩余，即狀態。結論：符合題意。