如图所示.装有水银的一个细小U形管与一个巨型密封储气罐A相连.U形管左端封闭有一段空气柱.在气温为27℃时.空气柱长度为60 cm.右端水银面比左端低44 cm.当气温降到-23℃时.U形管两边水银高度差减小了4 cm.求: (1)巨型密封气罐内气体的压强, (2)U形管左端封闭空气柱的压强. 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图所示，装有水银的一个细小U形管与一个巨型密封储气罐A相连，U形管左端封闭有一段空气柱，在气温为27℃时，空气柱长度为60 cm，右端水银面比左端低44 cm。当气温降到-23℃时，U形管两边水银高度差减小了4 cm。求：
（1）巨型密封气罐内气体的压强；
（2）U形管左端封闭空气柱的压强。

解：（1）因储气罐体积比U形管体积大的多，可认为储气罐气体状态发生变化时体积不变，经历一等容过程
T₁=273 K+27 K=300 K
T₂=273 K-23 K=250 K
根据查理定律有

①

②
（2）对左边U形管内的的气体有
T'₁=(273+27)K=300 K，p'₁=p₁-44 V'₁=60S ③
T'₂=(273-23)K=250 K，

④
其中S是U形管的横截面积
根据理想气体状态方程得

⑤ 得
31P₂-25P₁=140 cmHg ⑥
将②代入⑥得P₂=140 cmHg ⑦
P'₂=100 cmHg ⑧

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-5.29

°C时，两侧水银面高度相等，若不改变温度而在开口管内加入25cm长的水银柱，则管内空气柱长度为

9.5

cm．

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