Question

 (2012年3月山东德州一模)如图所示，在长为l=57 cm的一端封闭、另一端开口向上的竖直玻璃管内，用4 cm高的水银柱封闭着51 cm长的理想气体，管内外气体的温度相同。现将水银缓慢地注入管中，直到水银面与管口相平。(大气压强P₀=276cmHg)

  ①求此时管中封闭气体的压强；

②此过程封闭气体      (填“吸热”或“放热”)，内能     (填“增大”、“减小”或“不变”)。

Answer 1

解：①设玻璃管的横截面积为S，水银柱与管口相平时水银柱高为H，则：

初状态时，p₁= p₀+ p_h=80cmHg，V₁=51S

注满水银后，p₂= p₀+ p_H=(76+H)cmHg，V₂=（57-H）S，

由玻意耳定律，p₁ V₁= p₁ V₂

代入数据解得，p₂=85cmHg。

②此过程封闭气体放热，内能不变。