Question

17．如图为火灾报警器的原理图．竖直放置的均匀玻璃管中装有适量水银，当温度升高时，水银柱上升．达到报替温度时，水银柱上表面会与管口的电路接通，蜂鸣器发出响声报警．温度27℃时，下端封闭的空气柱长L₁=20cm，水银柱上表面与导线端点的距离L₂=10cm，问：
①玻璃管下端封闭气体经历的是等温变化、等容变化还是等压变化？
②报警器温度是多少摄氏度？

Answer 1

分析 封闭的气体做等压变化，分别找出气体初末状态的状态参量，应用理想气体状态方程便可求解出报警温度．

解答 解：①气体上方的水银柱不变，气体压强：p=p₀+h，气体发生等压变化；
②气体的状态参量：V₁=SL₁=20S，T₁=273+27=300K，V₂=S（L₁+L₂）=30S，
由盖吕萨克定律得：$\frac{{V}_{1}}{{T}_{1}}$=$\frac{{V}_{2}}{{T}_{2}}$，即：$\frac{20S}{300}$=$\frac{30S}{{T}_{2}}$，解得：T₂=450K，t₂=177℃；
答：①玻璃管下端封闭气体经历等压变化．
②报警器温度是177摄氏度．

点评 气体状态变化可以应用理想气体状态方程求解，本题的关键是找出气体的变化是等压变化．