Question

圖示為一氣體溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)示意圖．儲有一定質(zhì)量理想氣體的測溫泡P通過細(xì)管與水銀壓強(qiáng)計(jì)左管A相連，壓強(qiáng)計(jì)右管B與大氣相通．移動右管B可調(diào)節(jié)A管內(nèi)水銀面的高度，從而保證A管內(nèi)水銀面始終在零刻度處．當(dāng)測溫泡P浸在冰水混合物中，大氣壓強(qiáng)相當(dāng)于76cm高水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)時(shí)，壓強(qiáng)計(jì)左右兩管的水銀面恰好都位于刻度尺的零刻度處．求：
（1）當(dāng)液體溫度為1℃時(shí)，C管中水銀面的高度為多少毫米？；
（2）當(dāng)C管中水銀面的高度與38mm刻度處平齊時(shí)，待測液體的溫度為多少攝氏度？；
（3）若將刻度尺上毫米的刻度轉(zhuǎn)換為溫度的刻度，其刻度是否還均勻．

Answer 1

分析：（1）A管內(nèi)水銀面始終在零刻度處，測溫泡P內(nèi)氣體體積不變，由查理定律可以求出C管中水銀面的高度．
（2）求出氣體壓強(qiáng)，由查理定律可以求出氣體的溫度．
（3）氣體發(fā)生等容變化，由查理定律分析答題．

解答：解：（1）溫度從零度升高到1℃過程中，保持A管內(nèi)水銀面始終在零刻度，氣體做等容變化，
由查理定律可得：

P1

T1

=

P2

T2

，即

76

273

=

76+h1

273+1

，解得：h₁=2.78mm；
（2）由查理定律得：

P1

T1

=

P3

T3

，

76

273

=

76+3.8

273+t

，
解得，待測液體溫度t=13.65℃；
（3）設(shè)溫度為t℃時(shí)對應(yīng)CA管中水銀柱高度差為h，
由查理定律可得：

76

273

=

76+h

273+t

，溫度t=

273

76

h，
因?yàn)閠與h成正比，所以轉(zhuǎn)換為溫度的刻度后刻度仍均勻．
答：（1）當(dāng)液體溫度為1℃時(shí)，C管中水銀面的高度為2.78毫米；
（2）當(dāng)C管中水銀面的高度與38mm刻度處平齊時(shí)，待測液體的溫度為13.65攝氏度；
（3）將刻度尺上毫米的刻度轉(zhuǎn)換為溫度的刻度，其刻度是均勻的．

點(diǎn)評：根據(jù)題意“保證A管內(nèi)水銀面始終在零刻度處”知道氣體做等容變化是正確解題的前提與關(guān)鍵，熟練應(yīng)用查理定律即可正確解題．