在内径很小,粗细均匀、竖直放置足够长的U形管内灌有水银,在水平段内有一气泡,尺寸如图所示,单位厘米,大气压强75cmHg,当温度从0℃上升到273℃时,气泡的长度增大到多少厘米?图在下面
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【分析】 温度升高时,气泡内的压强增大,体积膨胀,水平部分左端的水银柱会先被压入左边竖直管中。这一阶段中,泡内气体的温度、体积、压强都发生了变化,遵循状态方程。由于两竖直管长度没有限制,以后左边竖直管中始终有一段长(24+5)cm=29cm的水银柱,对气泡的压强恒定,泡内气体经历的是一个等压过程。所以,整个状态变化应分前后两个阶段。 【解】以泡内气体为研究对象,它在变化过程的前、后两阶段的状态参量如下表所示: 对前一阶段,由理想气体状态方程: 对后一阶段,由盖·吕萨克定律: 所以空气泡的长度为38.1cm。具体如图
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