Question

2．有人设计了一种测温装置，其结构如图所示．玻璃泡A内封有一定量体，与管A相连的B管插在水银槽中，管内水银面的高度x即可反映泡内气体的温度，即环境温度，并可由B管上的刻度直接读出．设B管的体积与A泡的体积相比可略去不计．
（1）B管刻度线是在1标准大气压下制作的（1标准大气压相当于76cm水银柱的压强）．已知当温度t=27℃时的刻度线在x=16cm处，问t=0℃的刻度线在x为多少厘米处？
（2）若大气压已变为相当于75cm水银柱的压强，利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27℃，问此时实际温度为多少？

Answer 1

分析 （1）找出初末状态，由等容变化即可求得压强，即可求得t=0℃的刻度线
（2）找出初末状态，由查理定律即可求得

解答 解：（1）A中气体做等容变化，有$\frac{P}{T}=\frac{{P}_{1}}{{T}_{1}}$
其中：P₁=（76-16）cmHg、T₁=（273+27）K=300K
T=（273+0）=273K
解得：P=54.6cmHg
x=76-54.6=21.4cm
（2）此时A泡内气体压强为：P′=75-16=59cmHg
由查理定律：$\frac{P′}{T′}=\frac{{P}_{1}}{{T}_{1}}$
解得：T′=295K=22℃
答：（1）t=0℃的刻度线在21.4cm处；
（2）若大气压已变为75cm水银柱的压强，利用该测温装置测量温度时所得读数仍为27℃，此时实际温度为22℃．

点评 本题主要考查了等容变化，找出初末状态利用好查理定律列式求解即可，属于理想气体状态方程的应用中的基础题目，难度不大．