如图所示.均匀玻璃管内有一长h=15厘米的汞柱将一些空气封于闭端.当气温为27℃.玻璃管水平放置时.空气柱长l1=20厘米.外界大气压为1.0×105帕.且保持不变．已知水银密度为ρ=13.6×103千克/米3.取g=9.8米/秒2．问:(1)保持温度不变.小心地将玻璃管竖立起来.使开口的一端向上.管内气柱长度l2� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图所示，均匀玻璃管内有一长h=15厘米的汞柱将一些空气封于闭端，当气温为27℃、玻璃管水平放置时，空气柱长l₁=20厘米（如图甲），外界大气压为1.0×10⁵帕，且保持不变．已知水银密度为ρ=13.6×10³千克/米³，取g=9.8米/秒²．问：
（1）保持温度不变，小心地将玻璃管竖立起来，使开口的一端向上（如图乙），管内气柱长度l₂等于多少？
（2）玻璃管开口向上竖直放置时，要使管内气柱长仍为20厘米，管内气体温度应变为多少摄氏度？

【答案】分析：（1）玻璃管由水平竖立起来，封闭气体做等温变化，找出水平和竖直两个状态下各参量，有玻意耳定律列式求解即可；
（2）玻璃管开口向上竖直放置时，要使管内气柱长仍为20厘米，封闭气体做等压变化，由盖吕萨克定律列式求解即可．
解答：解：玻璃管水平放置时：

l₁=20cm
玻璃管竖直放置时：

（1）玻璃管由水平竖立起来，封闭气体做等温变化，由玻意耳定律得：P₁l₁S=P₂l₂S
代入数据求得：

（2）玻璃管开口向上竖直放置时，要使管内气柱长仍为20厘米，封闭气体做等压变化，
由盖吕萨克定律：

T₂=T₁=（273+27）K=300K
代入数据求得；T₃=360K
t₃=T₃-273=87°C
答：（1）管内气柱长度l₂等于16.67cm
（2）管内气体温度应变为87摄氏度．
点评：考查对理想气体的等温变化，等压变化等规律的理解，注意热力学温度与摄氏温度的转换．

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，
（2）它需要直接测量的数据是

，

．

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