Question

如圖（a）所示，一支上端開口、粗細均勻的足夠長玻璃管豎直放置，玻璃管內一段長度h為10cm的水銀柱封閉了一段長度為5cm的空氣柱，環境溫度為27℃，外界大氣壓強P₀=75cmHg．求：
（1）管內封閉氣體的壓強；
（2）若將玻璃管插入某容器的液體中，如圖（b）所示，當管內空氣柱長度保持為7cm時，其溫度是多少？

Answer 1

分析：（1）封閉氣體的壓強等于大氣壓強加上水銀柱產生的壓強；
（2）等壓變化，根據蓋-呂薩克定律列式求解即可．

解答：解：（1）封閉氣體的壓強等于大氣壓強加上水銀柱產生的壓強，故
P₁=P₀+h=75+10=85（cmHg）
（2）氣體做等壓變化，L₁=5cm，L₂=L+2=7cm，T₁=273+23=300（K）  
根據蓋-呂薩克定律，有：

L1S

T1

=

L2S

T2

解得：
T2=

L2T1

L1

=

7×300

5

K=420K
答：（1）管內封閉氣體的壓強為85cmHg；
（2）將玻璃管插入某容器的液體中，當管內空氣柱長度保持為7cm時，其溫度是420K．

點評：本題關鍵是求出封閉氣體的壓強，然后根據蓋-呂薩克定律列式求解，基礎題．