Question

如圖所示，內徑均勻的彎曲玻璃管ABC兩端開口，AB段豎直，BC段水平，AB=100cm，BC=40cm，在水平段BC內有一長10cm的水銀柱，其左端距B點10cm，環境溫度為330K時，保持BC段水平，將玻璃管A端緩慢豎直向下插入大水銀槽中，使A端在水銀面下20cm．已知大氣壓為75cmHg且保持不變，若環境溫度緩慢升高，求溫度升高到多少K時，水銀柱剛好全部溢出．

Answer 1

分析：溫度緩慢升高時，管內封閉氣體壓強不變，由蓋-呂薩克定律可以分析答題．

解答：解：由題意分析可知，A端插入水銀槽后，水銀柱向右移動20cm，此時氣柱長度為110cm．
氣體發生等壓變化，由蓋呂薩克定律可得：

V1

T1

=

V2

T2

式中，V₁=110S，T₁=330K，V₂=120S，
代入解得，T₂=

V2

V1

T1=

120

110

×330K=360K．
答：溫度升高到360K時，水銀柱剛好全部溢出．

點評：解決本題關鍵要抓住封閉氣體發生了等壓變化，正確分析空氣柱的長度，即可根據蓋-呂薩克定律進行解答．